Екологічні аспекти та перспективи виробництва енергії у Черкаській області

Шкеліберда, Сергій Михайлович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/1749

Title:	Екологічні аспекти та перспективи виробництва енергії у Черкаській області
Authors:	Ящук, Людмила Борисівна Шкеліберда, Сергій Михайлович
Keywords:	Енергетика;паливо;виробництво енергії;ПЕК;альтернативна енергія;екологізація
Issue Date:	2020
Abstract:	Шкеліберда С.М. Екологічні аспекти та перспективи виробництва енергії у Черкаській області Актуальність теми. Проблема виробництва енергії завжди актуальна для будь-якої країни. Особливо для України адже тут енергія виробляється в основному застарілими методами. Близько 50% енергії виробляється на атомних електростанціях які не є екологічними і до того ж експлуатуються вже майже 40 років що свідчить про застаріле обладнання. Майже третина енергії утворюється на ТЕС де спалюють паливо яке чинить шкідливий вплив на атмосферу. Тому дуже важливим в цьому питанні є альтернативна енергетика. В Україні в цілому можна використати сонячну, вітрову енергію та енергію біомаси. Тому питання висвітлені в роботі є актуальними. Мета роботи: проаналізувати екологічні аспекти виробництва енергії на підприємствах паливно-енергетичного комплексу Черкаської області. Об’єкт дослідження: паливно-енергетичний комплекс Черкаської області. Предмет дослідження: екологічна безпека виробничих процесів у паливно-енергетичного комплексі, перспективи збільшення частки альтернативної енергетики у паливному балансі Черкаській області. Методи дослідження: теоретичний аналіз статистичних даних з подальшим їх узагальненням та прогнозуванням; Результати дослідження: У роботі дано опис і характеристику паливно-енергетичного комплексу України. Описано які ресурси використовують для виробництва енергії, а також потенціал України в ресурсодобувній сфері. Охарактеризовано вплив на навколишнє середовище процесів виробництва енергії, починаючи з процесу добування палива. Дано рекомендації щодо покращення екологічної безпеки паливно енергетичного комплексу. Дана характеристика Черкаській ТЕЦ, оцінка її впливу на навколишнє середовище, характеристика області в сфері виробництва енергії, також описано методи й рекомендації для покращення безпеки й продуктивності процесів виробництва енергії в Черкаській області. Наукова новизна На підставі аналізу результатів спостереження визначено, що В Україні основним видом виробництва енергії є процеси які супроводжуються згоранням палива. Основним видом палива яке використовується в області є вугілля. В той же час в навколишнє середовище виділяються продукти згорання цього палива серед них оксиди азоту сульфуру сірки і вуглецю, данні речовини є кислотно утворюючими і з вологою повітря будуть утворювати кислотні опади. Також для збільшення частки альтернативної енергетики в області доречно було б розробляти і встановлювати біогазові установки які є безпечними в виробництві енергії. Вони б вирішували проблему накопичення органічних відходів та забезпечували б енергією споживачів. Також однією з перспектив для Черкаської області є мала гідроенергетика. Вона може стати чудовою перспективою для енергозабезпечення Черкаської області. Мікро чи міні ГЕС в сукупності з локальними сонячними станціями можуть вирішити ряд проблем полягаючих в енергопостачанні у віддалені райони області а також в енерго забезпеченні сільської місцевості. Теоретичне і практичне значення: Отримані результати дослідження дозволяють оцінити стан енергетичного комплексу області, екологізувати процеси виробництва енергії. Розглянути перспективи інших видів енергії. Показують можливу альтернативу виробництва зеленої енергії в області Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра складається зі вступу, анотації, двох розділів, висновків, переліку посилань (32 джерела), графічної документації до кваліфікаційної роботи магістра, додатків. Повний обсяг роботи – 66 сторінок друкованого тексту, основна частина – 33 сторінок. Actuality of theme. The problem of energy production is always relevant for any country. Especially for Ukraine, because here energy is produced mainly by outdated methods. About 50% of energy is produced at nuclear power plants that are not environmentally friendly and have been in operation for almost 40 years, indicating outdated equipment. Almost a third of the energy is generated at TPP where fuel is burned, which has a harmful effect on the atmosphere. Therefore, alternative energy is very important in this matter. In Ukraine as a whole, solar, wind and biomass energy can be used. Therefore, the issues covered in the paper are relevant. The purpose of the work:to analyze the environmental aspects of energy production at the enterprises of the fuel and energy complex of Cherkasy region. The object of study: fuel and energy complex of Cherkasy region. The subject of study: ecological safety of production processes in the fuel and energy complex, prospects for increasing the share of alternative energy in the fuel balance of Cherkasy region. Research Methods:theoretical analysis of statistical data with their subsequent generalization and forecasting; Results of the research:The paper describes and characterizes the fuel and energy complex of Ukraine. It describes what resources are used for energy production, as well as the potential of Ukraine in the resource extraction sphere. The impact on the environment of energy production processes, starting from the process of fuel extraction, is characterized. Recommendations for improving the environmental safety of the fuel and energy complex are given. The characteristics of Cherkasy TPP, assessment of its impact on the environment, characteristics of the region in the field of energy production, methods and recommendations for improving the safety and productivity of energy production processes in Cherkasy region are described. Scientific novelty Based on the analysis of the observation results, it was determined thatIn Ukraine, the main type of energy production is the processes that are accompanied by fuel combustion. The main type of fuel used in the region is coal. At the same time, the combustion products of this fuel are released into the environment, among them nitrogen oxides of sulfur, sulfur and carbon, these substances are acid-forming and with moist air will form acid precipitation. Also, to increase the share of alternative energy in the region, it would be appropriate to develop and install biogas plants that are safe in energy production. They would solve the problem of organic waste accumulation and provide energy to consumers. Also, one of the prospects for Cherkasy region is small hydropower. It can be a great prospect for energy supply in Cherkasy region. Micro or mini hydropower plants in combination with local solar stations can solve a number of problems consisting in energy supply to remote areas of the region as well as in energy supply to the countryside. Theoretical and practical significance: The results of the study allow us to assess the state of the energy complex of the region, to green the processes of energy production. Consider the prospects of other types of energy. Show a possible alternative to green energy production in the region Structure and volume of work: Qualifying the master's work consists of an introduction, annotation, two sections, conclusions, a list of references (32 sources), graphic documentation for the master's qualification work, appendices. The full volume of the work is 66 pages of printed text, the main part is 33 pages.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/1749
Appears in Collections:	101 Екологія (Екологія та охорона навколишнього середовища)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
МКР Шкеліберда.pdf Restricted Access		2.5 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Будівельний факультет

Кафедра екології

Пояснювальна записка

до кваліфікаційної роботи магістра

на тему ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИРОБНИЦТВА ЕНЕРГІЇ
У ЧЕРКАСЬКІЙ ОБЛАСТІ

Виконав: студент 2 курсу,
групи _МГЕК-903
спеціальності 101 «Екологія»
(шифр і назва спеціальності)
Шкеліберда С.М.__________________
(прізвище та ініціали)
Керівник _Ящук Л.Б.__________________
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль Хоменко О.М._________
(прізвище та ініціали)
Рецензент Шевченко О.П._____________
(прізвище та ініціали)

Черкаси – 2020 рік
2

ЗМІСТ

Вступ 3
1. Аналітичний огляд літератури 5
1.1 Характеристика енергетичного комплексу України 5
1.2 Ресурсозабезпечення процесу виробництва енергії 8
1.3 Вплив на навколишнє середовище циклу виробництва енергії 13
1.3.1 Екологічна безпека добування різних видів палива 13
1.3.2 Характеристика процесів переробки та застосування 14
1.3.3 Проблема відходів енергетичного виробництва 17
1.4 Покращення екологічної ситуації в паливно-енергетичному комплексі. 19
2 Екологічні аспекти та перспективи виробництва енергії у 26
Черкаській області
2.1 Характеристика енергетичного комплексу Черкаської області 26
2.2 Паливні ресурси, що використовуються в області 28
2.3 Оцінка діяльності ВП «Чещодо вплркаська ТЕЦ», та вплииву 30
на довкілля основних виробничих процесів.
2.3.1 Загальна характеристика підприємства 30
2.3.2 Екологічна безпека виробничих процесів 37
2.3.3 Екологізовані технології виробництва 43
2.4 Перспективи реформування енергетичної сфери Черкаської області 45
2.5 Міжнародний досвід у сфері вирішення енергетичних проблем 51
Висновки 60
Перелік посилань 62
Додатки 64
Додаток А 65

3

ВСТУП

У теперішній час розвиток енергетики і взаємозалежних з нею питань
екології є однією з основних глобальних проблем в світі. Прогресуюче зникнення
традиційного палива, яке спостерігається повсюдно, змушує людей шукати
альтернативні вирішення. Загроза екологічної катастрофи підвищує вимоги до
споживаних джерел енергії, головним з яких є екологічна безпека. В зв'язку з цим
впровадження технологій, що використовують альтернативні джерела енергії, є
пріоритетною задачею розвитку енергетики в багатьох країнах світу. Адже
Застаріла технологія спалювання вугілля й газу, а також високий рівень
спрацьованості обладнання призводять до перевищення затрат палива і величезних
викидів шкідливих речовин у атмосферу. Викиди ТЕС становлять близько 30% усіх
твердих часток, що надходять у атмосферу внаслідок господарської діяльності
людини. Крім того енергетика утворює до 63 % оксидів сульфуру і понад 53%
оксидів нітрогену, що надходять у повітря від стаціонарних джерел забруднення і
є основним джерелом кислотних дощів в Україні. Вони потрапляють до річок, озер
і ставків та ґрунт у вигляді сірчаної та азотної кислот. Оксиди нітрогену й карбону
– основна складова смогу. Оскільки виникла потреба в збільшенні частки
використання в енергетиці вугілля, екологічна ситуація може погіршитись. Оксиди
карбону, що їх викидають електростанції в атмосферу, спричиняють парниковий
ефект на нашій планеті. Якщо не зменшити їх уміст у атмосфері, на Землі настане
глобальне потепління клімату. Це призведе до підвищення рівня Світового океану
і затоплення значних площ земної поверхні. Негативний екологічний вплив в
Україні має і гідроенергетика. Будівництво гідровузлів на Дніпрі призвело до
затоплення великих територій країни. Водосховища спричинили підвищення рівня
ґрунтових вод навколишньої місцевості та інтенсивне руйнування крутих берегів.
Особливу увагу в Україні слід приділити розвитку альтернативної
(відновлювальної) енергетики як невід’ємної складової процесів імпортозаміщення
та структурної перебудови національного господарства. Одже актуальнісь даної
4

роботи досить велика, адже Україна має потужний потенціал щодо освоєння
ресурсів геліоенергетики (енергія сонця); вітрової енергетики; розвитку малих
гідроелектростанцій; освоєння ресурсів біологічного походження: відходів
сільськогосподарського виробництва – рослинництва. Тому метою данної роботи
є: проаналізувати діяльність підприємств виробництва енергії в Черкаській області
та оцінити їх вплив на навколишнє середовище; визначити джерела забруднення
навколишнього середовища; надати актуальні пропозиції щодо зменшення
негативного впливу на довкілля підприємств енергетичного комплексу.

5

1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Характеристика енергетичного комплексу України

На сучасному етапі розвиток людської цивілізації неможливий без широкого
використання енергії. Енергетика одна з самих важливих галузей будь-якої
держави. Вона охоплює енергетичні ресурси, добування, перетворення,
передавання і використання різноманітних видів енергії [1]. Найпоширенішою
галуззю енергетики є електроенергетика. Вона охоплює всі типи електростанцій:
теплові, атомні, сонячні, гідравлічні, вітрові, теплоелектроцентралі та господарство
електромереж. Україна налічує: (14 ТЕС, 4 АЕС, 7 ГЕС, 3 ГАЕС), 97 ТЕЦ, малі
ГЕС, ВЕС, СЕС) та ін (рисунок 1.1) [1].
Провідне місце в електроенергетиці України належить атомним (АЕС) і
тепловим електростанціям (ТЕС) – разом вони дають понад 80% всієї виробленої
електроенергії (рисунок 1.2) [2].

Рисунок 1.1 – Схема розміщення електростанцій України
6

Рисунок 1.2 – Співвідношення і обсяги виробництва енергії електроенергії
в Україні з початку жовтня в 2020 році

У серпні 2020 року обсяг виробництва електричної енергії електростанціями,
які входять до Об’єднаної енергетичної системи України, становив 11 398,3 млн.
кВт∙год та зменшився на 276,6 млн. кВт∙год, або на 2,4% порівняно з показником
серпня 2019 року [2].
При цьому, тепловими електростанціями та теплоелектроцентралями
вироблено 3 414,7 млн. кВт∙год електроенергії, що на 1 159,6 млн. кВт∙год, або на
25,4 % менше, ніж за серпень 2019 року. Теплові електростанції потужністю понад
2 млн кВт-год називають державними районними електростанціями (ДРЕС) - їх
розмішують у великих промислових регіонах.
Найбільшими споживачами електроенергії є промисловість (65%), транспорт
7

і сільське господарство (по 10%), будівництво, побут та інші галузі.
У великих містах працюють теплоелектроцентралі (ТЕЦ), які є результатом
комбінування двох виробництв: електроенергії та гарячої води для опалення
приміщень у холодну пору року.
На сьогоднішній день в Україні функціонує чотири АЕС - це Запорізька (6
млн кВт.), Хмельницька та Південноукраїнська (по 3 млн кВт.) та Рівненська (1,818
МВт). Будівництво Кримської та Чигиринської АЕС зупинене [2].
Обсяг виробництва електричної енергії атомними електростанціями становив
5 941,7 млн. кВт∙год, що на 119,5 млн. кВт∙год, або на 2,1 % більше показника
серпня минулого року. Коефіцієнт використання встановленої потужності у серпні
2020 року склав 57,7%. На жаль, складність експлуатації і надзвичайно високі
ризики роботи з ядерним паливом стримують більш широке поширення і
використання атомних електростанцій.
Роль гідроенергетики в Україні відносно незначна. Великі
гідроелектростанції (ГЕС) розміщені на Дніпрі: Київська, Канівська,
Кременчуцька, Дніпровська, Дніпродзержинська, Каховська; на Дністрі —
Дністровська. Єдину велику ГЕС на гірських річках було споруджено у Карпатах -
це Теребля-Рікська.
Всі ГЕС України дають близько 6% електроенергії. У серпні 2020 року
виробництво електроенергії гідроелектростанціями та гідроакумулюючими
станціями збільшилось на 179,2 млн. кВт∙год, або на 36,6 % порівняно з показником
серпня 2019 року, та становило 668,8 млн. кВт∙год. Загалом на ГЕС припадає
близько 20% електроенергії, одержуваної на Землі.
В останні десятиліття розпочато спорудження альтернативних
електростанцій, які використовують невичерпні природні ресурси і практично не
завдають шкоди навколишньому середовищу. Достатньо потужні вітрові
електростанції (ВЕС) збудовані на морських узбережжях: Новоазовська,
Чорноморська, Донузлавська та Асканійська. Районне значення можуть мати
сонячні електростанції (СЕС) та геотермальні (що використовують внутрішнє
8

тепло Землі).
За серпень 2020 року виробництво електроенергії відновлюваними
джерелами енергії (ВДЕ) – електростанціями, що використовують вітрову, сонячну
енергію та енергію з біомаси порівняно з показником 2019 року збільшилось на
610,0 млн. кВт∙год або на 100,1 %, та становило 1 219,2 млн. кВт∙год [2].
За останні роки в нашій країні поступово зростає потужність електростанцій.
Україна водночас є як експортером, так і імпортером електроенергії. Україна
експортує електроенергію до країн Центральної Європи (Угорщини, Польщі,
Болгарії, Молдови). Донецький регіон частину електроенергії одержує з Росії.

1.2 Ресурсозабезпечення процесу виробництва енергії

Паливо це горюча суміш яка при згоранні віддає теплову енергію, яку
використовують в технологічних процесах або перетворюють в інші види енергії.
Класифікація видів палива представлена на рисунку 1.3. Різноманітя видів палива
зумовлює їх поділ за агрегатним станом (тверді, рідкі і газоподібні) та за
походженням – на природні та штучні [3].

ШТУЧНІ
ВИДИ
ПРИРОДНІ
ПАЛИВА
ТВЕРДІ РІДКІ ГАЗОПОДІБНІ

Рисунок 1.3 – Класифікація видів палива
9

Тверде паливо переважно використовується для отримання теплової та
електроенергії; рідке – в двигунах внутрішнього згорання; газоподібне – у
промисловості та комунально-побутовому господарстві.
До природного палива в основному відносять викопне вугілля, торф, нафта,
природний газ. Викопне вугілля використовують безпосередньо для спалювання,
а також для переробки в інші види палива - кокс, рідке пальне, газоподібне паливо.
Вугілля характиризують за такими параметрами:
1. за глибиною залягання пластів. Вугілля добувають відкритим та
закритим (шахтним) способами, – від способу видобудку залежить і собівартість
вугілля. На тереторії Україні відкритим способом вугілля добувається в
Дніпровському буровугільному басейні. Найбільш економічно вигідним видом
камяного вугілля є кам’яне вугілля добуте відкритим способом тому його
видобуток зростає.
2. за якістю та марочним складом. Вугілля взагалому поділяється на
кам'яне, буре, коксівне, енергетичне. В Україні на кам'яне вугілля припадає 2 / 3
запасів рисунок 1.4.
На складах підприємств підвідомчих Міністерству енергетики України,
станом на 1 вересня 2020 року накопичено:  3 035,7 тис. тонн вугілля, що на 2
210,2 тис. тонн (на 267,8%) більше, ніж на аналогічну дату минулого року (825,4
тис. тонн) рисунок 1.4 [3].

Рисунок 1.4 – Річний графік запасів вугілля на 2019-2020 рр.
10

Також 46,8 тис. тон мазуту, що на 14,3 тис. тон (на 44,0%) більше, ніж на аналогічну
дату минулого року (32,5 тис. тон).
Донецький басейн є основним осередком видобутку кам'яного вугілля в
Україні. Саме тут добувають вугілля в 295 кам’яновугільних шахтах, з них 131
шахта з коксівним вугіллям.
Протягом 8 місяців 2020 року загальний обсяг видобутку вугілля
вугледобувними підприємствами, що підпорядковані Міністерству енергетики,
становив 1 798,4 тис. тон та зменшився порівняно з відповідним періодом минулого
року на 586,3 тис. тон (або на 24,6%). У тому числі видобуток енергетичного
вугілля зменшився на 380,7 тис. тон (або на 20,9 %), коксівного – зменшився на
205,6 тис. тон (або на 36,7%) порівняно з відповідним періодом 2019 року [3].
Донбас із запасами 240 млрд.т. є найбільшим вугільним басейном на тереторії
Україні є. Тут видобувають вугілля майже всіх марок: коксівне (половина запасів),
газовий, антрацит. Донецьке вугілля має високу теплотворну здатність а також
невелику зольність. Але його собівартість порівняно велика з іншим вугіллям через
велику глибину залягання пластів (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Карта розташування вугільних басейнів на території України.
11

Основними складовими добування вугілля закритим способом є: шахти з
комплексами наземних і підземних споруд та енергосиловим господарством,
фабрика для збагачення вугілля механічним способом, транспортні магістралі і
водогосподарські об’єкти, енергетичні центри, складські приміщення,
підприємства і організації невиробничої сфери. Діяльність майже 40% міського
населення в Донецькій і Луганській областях прямо або безпосередньо пов'язана з
вугільною промисловістю.
В Донецькій області вугільні шахти зосереджені в центральній і північній
частині. В Луганській шахти розташовані в південній частині області.
Коксівне вугілля переважно добувають у центральній частині Донецької
області в таких населених пунктах як, Костянтинівка, Донецьк, Макіївка, Горлівка,
Єнакеєво, Красноармійськ та інших населених пунктах, а також в Краснодарському
та Кадіївський районах Луганської області. Енергетичне вугілля в Луганській
області добувають в Антрацитівському, Лутугинському та Алчевському районах.
Газ добувають переважно в Лисичанському районі рисунок 1.5.
На західному Донбасі (Дніпропетровська область) налагоджено нове шахтне
будівництво. Собівартість видобутку вугілля на Донбасі висока, однак, на великих
сучасних шахтах вона трохи нище середньої собівартості вугілля в Кузнецькому
басейні.
Незважаючи на невеликі запаси вугілля у Львівсько - Волинському кам'яно
вугільному басейні добувають понад 14 млн. т кам'яного вугілля. За прогнозами тут
будуть працювати лише 2 шахти з 15 діючих
Більшу частину добутого в цьому басейні вугілля використовують
Бурштірская, Добротверская теплові електростанції.
На правобережжі України родовища Житомирської, Вінницької, Київської,
Кіровоградської, Черкаської, Запорізької та Дніпропетровської областей
утворюють Дніпровський буровугільний басейн. Дніпровський буровугільний
басейн налічує понад 100 родовищ які поділяють на 12 буровугільних районів.
12

Видобуте вугілля не придатне для транспортування без пресування його в
брикети. Вугілля має високу вологість, та в основному використовується для
місцевих потреб. В Дніпровському басейні відкритим способом вугілля можна
добути з 58 родовищ. Найбільше таких у: Кіровоградській (29), Дніпропетровській
(19) та Черкаській (5) областях.
Однією з наймолодших галузей паливної промисловості України є газова
промисловість. Промисловість природного газу передбачає: розвідку покладів газу,
видобуток газу, транспортування та зберігання газу, а також переробку
природного газу та нафтового газу, який добувається разом з нафтою.
За 8 місяців 2020 року обсяги видобутого газу в Україні зменшились на 298,5
млн. куб. м (або на 2,1%) порівняно з показником минулого року і становили 13
601,5 млн. куб. м [3].
Оскільки природний газ найменше забруднює атмосферу він застосовується
у багатьох галузях як паливо, але велика його частка використовується в
енергетиці.
Станом на 01.09.2020 в українських газосховищах міститься 25,5 млрд. куб.
м природного газу, що на 7,2 млрд. куб. м, або на 39,3% більше порівняно з
показником минулого року [3].
Першою була освоєна Прикарпатська нафтогазова галузь. За даними
розвідників запаси газу на Прикарпатті становлять близько 94 млрд. м3 .
Собівартість даного газу буде невелика адже його поклади на порівняно невеликій
глибині тому даний район досить перспективний. На сьогоднішній день частка
видобутку газу становить 3,1% від загального в Україні.
В цілому прогнозовані запаси нафти і газу у Західноукраїнському
нафтогазоносному регіоні складають понад 600 млн. т умовних одиниць палива.
Для подальшого збільшення обсягу видобуток газу на Прикарпатті
необхідно оновити діючі свердловини, покращити якість пошуково-
розвідувального буріння, обладнати необхідною технікою бурові організації для
буріння свердловин глибиною 5-7 тис. м.
13

1.3 Вплив на навколишнє середовище циклу виробництва енергії

1.3.1 Екологічна безпека добування різних видів палива

Найбільш ефективним способом отримання електроенергії є процеси
пов’язані з спалюванням палива і виділенням тепла. Такі процеси використовують
на ТЕЦ і АЕС. Основним їх процесом є спалювання викопних енергоресурсів, а
саме газу, нафти і в основному вугілля. На ТЕЦ спалюють традиційне викопне
паливо – вугілля і газ та трансформують енергію тепла в електричну. Процес
горіння супроводжується значним впливом шкідливих речовин на довкілля. Але і
процес добування палива також має свої шкідливі наслідки (рисунок 1.6.)[4].

Рисунок 1.6 – Наслідки впливу на навколишнє середовище процесів видобування
паливної сировини
14

Викопне паливо добувають трьома основними способами: відкритий спосіб;
закритий спосіб; свердловинний спосіб.
Відкритий (кар'єрний) спосіб набагато економічніший за підземний і полягає
в підриві і знищенні розкриву, тобто зайвих порід, які лежать над вугільними
покладами. Такі маніпуляції супроводжуються зміною ландшафту і порушенням
ґрунтово – рослинного покриву на великих територіях. Хоча такий спосіб є
безпечнішим за шахтне видобування, все ж, впливу на навколишнє середовище не
уникнути. Так як кар’єр відкритий то на нього діють ерозійні процеси які
супроводжуються обвалами бортів кар’єру. Також йде пило газове забруднення в
наслідок підриву породи і виділення з нею газів. Величезну площу також займають
терикони. Ще вагомий мінус такого видобутку: вугілля має значну кількість
домішок.
Закритий спосіб або шахтний не набагато безпечніший з точки зору
екологічності адже в ході добування вугілля в земному масиві утворюються
пустоти які викликають ослаблення напруженості масиву і техногенні рухи землі,
просідання землі на поверхні, активізацію водних ерозійних процесів
супроводжуючих зміну мінерального складу ґрунтових вод, неконтрольовані
викиди газу з породи які несуть небезпеку і для людини в процесі добування.
Свердловинний спосіб притаманний для добування нафти і газу.
Супроводжується забрудненням гідросфери частими розливами нафти, викидами,
аваріями при транспортуванні. Термальним і мінеральним забрудненням
гідросфери на всіх стадіях добування.

1.3.2 Характеристика процесів переробки та застосування палива

Електроенергетика – основа розвитку всіх галузей народного господарства,
але в той же час – джерело техногенного впливу на довкілля, вона суттєво погіршує
стан навколишнього середовища. На сьогоднішній день, ще не знайдено
15

альтернативного джерела електроенергії, яке б не впливало прямо або
опосередковано на біосферу.
Горіння поділяють на: гомогенне та гетерогенне, а саме :
 однофазне (газ – повітря)
 двофазне (тверде, рідке паливо – повітря).
ТЕЦ, що спалюють тверде паливо, викидають у атмосферу:
 частки золи
 недогорілі частки палива
 сірчистий та сірчаний ангідриди
 оксиди азоту та вуглецю
 водяну пару
При використанні природного газу в атмосферу викидаються токсичні
речовини – оксиди азоту та оксид вуглецю. При транспортування палива та в
процесі його складування відбувається забруднення повітря пилом [1,4].
В таблиці 1.1 представлені обсяги викидів ТЕС загальною потужністю 100
МВт, які працюють на різних видах палива протягом року.

Таблиця 1.1 – Показники викидів ТЕС потужністю 100 МВт

При експлуатації ТЕС утворюється велика кількість зайвого тепла, а отже є
необхідність його охолодження, це призводить до утворення рідких відходів на
підприємстві. До рідких відходів відносяться:
16

 охолоджувальні води На ТЕЦ вони утворюються переважно від
конденсаторів, насосів). Вони несуть теплове забруднення (мінімальне відхилення
темп. = 80 на вході і виході з конденсатора), у кількості М(Н2О) = (100-150)·W
т/годину, що складає 70 – 90 м3/сек. (W – потужність станції). Охолоджувальні води
- особлива група, оскільки тепло з конденсаторів турбін коливається від 50 до 75%
від усього тепла яке виділяється в процесі горіння органічного палива. Тому
процеси охолодженням конденсаторів несуть в собі процеси "теплового
забруднення" природних водойм стічними водами з ТЕЦ. Кількість тепла, яка
забирається з охолоджувальною водою, залежить від потужності станції яка вже
може коливається від 4000 – 6000 Мвт. Середня витрата охолоджувальної води і
кількість тепла, що відводиться, що приходяться на 1000 МВт установленої
потужності складають 30 м3/сек і 1,25 МВт.
 СВ із системи гідрозоловидалення. рН таких вод 11 - 12, у них розчинені
сполуки (As, Pb, Cd, Va та ін), канцерогенні речовини. Тому такі води
використовують повторно, а не скидають після очищення.
відпрацьовані розчини які використовують для очищення устаткування дуже
різноманітні через велику кількість використовуваних промивних розчинів. Такі
розчини містять в собі: мінеральні, органічні, кислоти. Такі як: мурашина,
лимонна, оцтова, щавлева. В процесі промивки поверхонь нагріву котлоагрегатів
утворюються розчини: натрію, аміаку, солей амонію, заліза, соляної кислоти та
інших речовин.
Теплові викиди у водойму на ТЕЦ супроводжуються не тільки порушенням
мікроклімату, а й до заростанням водойм водоростями, також порушенням
кисневого балансу водойми, що несе загрозу для життя мешканців водойми.
Дослідження показали, що вода нагріта до температури 26 – 30℃, пригнічує
життєдіяльність фауни водойми, а при температурі води в 36℃ – риба в
водоймі починає гинути через нестачу кисню.
Використання ГЕС в енергетичній сфері супроводжуються негативним
впливом безпосередньо на саму водойму. Шляхом погіршення якості води, зміна
17

швидкості течії, зміна русла річки. Але невід’ємним плюсом ГЕС є те, що в даному
способі виробництва енергії відсутній процес горіння палива що зводить до
мінімуму вплив на атмосферу.
Загалом впливи ГЕС поділяють на
 морфометричні
 гідрофізичні
 гідрохімічні
 токсикоекологічні та радіоекологічні параметри
 гідробіологічні та біопродуктивні параметри
До морфометричних змін відносять, зміну площі і форми водяного дзеркала,
зміну форми берегової лінії, зміна глибини водойми тобто зміна самої форми
водойми форми. Гідрофізичні зміни передбачають зміну температури,
терморежиму водойми, зміну швидкості течії річки, а також перерозподіл водного
стоку. До гідрохімічних змін відносять зміну вмісту кисню в водоймі, зміну
хімічного складу води, збільшення чи зменшення мінералізації води.
Токсикоекологічними та радіоекологічними параметрами називають збільшення
кількості радіонуклідів, важких металів, пестицидів в водоймі. Гідробіологічні
зміни передбачають зміну флори і фауни водойми, що призводить до заболочення
і втрату у водойми здатності до самоочищення

1.3.3 Проблема відходів енергетичного виробництва

Німецький атомник Е. Гауль зауважив: "Немає жодного іншого енергоносія,
використання якого залишало б хоч приблизно стільки відходів, скільки дає ядерна
енергетика, і немає таких відходів, які за ступенем небезпечності хоча б приблизно
нагадували продукти розщеплення" [5].
Контрольований процес виробництва енергії на АЕС майже не несе в собі
забруднення на навколишнє середовище, але постає проблема нагромадження
18

ядерних відходів невластивих для природи, які згубно впливають на біосферу.
Ядерні відходи утворюються не лише на стадії, коли відпрацьоване паливо
виймають з реакторів та відправляють на перероблення, але й у процесі
видобування уранової руди, збагачення урану, виготовлення ядерного пального та
в результаті аварій. Відходи залишаються радіоактивними від десятків до сотень
тисяч років. Досі ядерна промисловість не знайшла безпечної технології
перероблення та утилізації радіоактивних відходів.
Кількість радіоактивних відходів зростає на стадії збагачення уранової руди,
з якої виготовляють ТВЕЛи. У реактор типу РБМК завантажується майже І80 тон
таких ТВЕЛів, які в результаті роботи реактора перетворюються на
високорадіоактивні відходи.
Відпрацьовані ТВЕЛи кілька років зберігають на території АЕС у сховищах
радіоактивних відходів. Сховища бувають сухі та мокрі. В них відходи
перебувають деякий час поки не знизиться рівень їх радіоактивності. Потім їх
транспортують переважно поїздами в контейнерах на підприємства регенерації
ядерного палива. На цих підприємствах з ТВЕЛів забирають не відпрацьований
уран для подальшої переробки.
Україна, за даними Національної комісії радіаційного захисту України при
Верховні Раді, накопичила 120 млн м твердих та рідких радіоактивних відходів.
Перероблення 1 дм3 таких відходів за світовими цінами коштує 50 доларів. Україна
повинна заплатити не менше 60 трлн. доларів на знешкодження своїх запасів
радіоактивних відходів.
Прихильники атомної енергетики довго переконували щодо великої переваги
АЕС, стверджуючи, що відпрацьоване паливо можна багаторазово переробляти та
знову використовувати у реакторі, доки не вигорить уран. Насправді ж, вже після
другого циклу регенерації, залишки палива у ТВЕЛах насичуються великою
кількістю сторонніх ізотопів і продуктів розщеплення, а це унеможливлює
використання їх у реакторі втретє. Вигоряє лише 2% урану, який був у ТВЕЛі
першого циклу. А сам ТВЕЛ стає надзвичайно небезпечним радіоактивним
19

матеріалом, який потрібно десь зберігати сотні й тисячі років. Для поховання лише
одного реактора потрібно близько 40 га землі. Основний фактор забруднення АЕС
- радіоактивність. Радіоактивність контуру ядерного реактора зумовлено
активністю продуктів корозії та проникнення продуктів ядерного поділу в
теплоносії. Це стосується майже всіх речовин, які взаємодіють із радіоактивним
випромінюванням. Пряме викидання радіоактивних відходів попереджається
багатоступеневою системою захисту. Але останнім часом усе більшої гостроти
набуває екологічна проблема, пов'язана з діяльністю АЕС.
Забруднення починається на стадії видобування сировини. Після вилучення
урану 90% добутої з надр породи повертається у звалища і перетворюється на
джерело забруднення атмосфери радіоактивним газом радоном, який викликає у
ссавців рак легень. Кількість радіоактивних відходів зростає на стадії збагачення
руди. В результаті роботи реактора радіоактивним стає все, що контактує з
відпрацьованим ядерним паливом (машини, контейнери, обладнання, одяг
персоналу). Все це необхідно ховати та охороняти сотні років, щоб не потрапило
до зловмисників. АЕС виробляє сотні видів радіоактивних речовин, яких раніше не
було в біосфері і до яких живі істоти не пристосовані.
Щороку під час виробництва ядерної енергії утворюється 200 тис. м відходів
з низькою і проміжною активністю і 10 тис. м високоактивних відходів та
відпрацьованого ядерного палива. Відходи накопичуються, їх кількість стрімко
збільшується.

1.4 Покращення екологічної ситуації в паливно-енергетичному комплексі

Розвиток ПЕК та забезпечення населення країни електроенергією та теплом
– це один з найважливіших пунктів для будь-якої держави.
Для нашої країни значення паливно-енергетичного комплексу особливо
велике. Адже дефіцит енергії та проблеми з енергозабезпеченням різних галузей
країни перетворили цей чинник в першочергову національну проблему. Тому на
20

сьогоднішній день в Україні паливно-енергетичний комплекс є основою всього
господарства.
Видобуток кам’яного вугілля на Україні супроводжується високою
собівартістю. Це пов’язано з дуже глибоким заляганням пластів кам’яного вугілля
та невеликих їх об’ємів
В той час буре вугілля використовують переважно на місці його залягання.
Тому, що його невигідно транспортувати на великі відстані, так як воно має
підвищену вологість та низьку теплотворну здатність тощо. Відпрацьований ресурс
більшості гірничодобувного обладнання закриття деяких шахт, зменшення об’ємів
видобутку вугілля, нелюдські умови праці шахтарів, великий ризик тощо зумовлює
загостренню соціальної напруженості в шахтарських регіонах.
Поряд з економічними проблемами існують ще і екологічні проблеми. Значні
території в шахтарських регіонах просто зайняті териконами, що унеможливлює
використання земель в аграрній сфері. Лише на Донбасі існує 1270 відвалів. 500 з
яких горять, викидаючи в атмосферу тисячі тон забруднюючих речовин. В процесі
добуванні вугілля відкритим способом утворюються кар’єри і відвали териконів що
займають велику площу і водночас із сільського господарства зникають великі
площі земель.
Все ж вугільна промисловість країни має деякі перспективи для розвитку.
Сьогодні, на Донбасі можна розвивати 78 розвіданих ділянок з покладами вугілля.
Їх можливий сумарний видобуток може складати близько 127 млн.т вугілля
щорічно. Реконструкція більшості шахт необхідна для забезпечення більш
ефективної роботи вугільно добувної промисловості.
В районі Павлограда і Тернівки, що в Дніпропетровській області
розвивається будівництво нових шахт. За прогнозами розвідників тут дуже
перспективні ділянки, які мають поклади високоякісного вугілля.
На території України також знаходяться перспективні нафтогазоносні
ділянки з покладами паливної сировини. Об’єми покладів цих родовищ експерти
оцінюють на рівні світового масштабу. Перш за все це шельф Чорного моря. Є і
21

перспектива продовження видобуду природного газу і нафти на вже відомих
свердловинах на яких добування ведеться десятки років. Це пов’язано з
недостатньо ефективною існуючою технологією добування природного газу і
нафти, яка втрачає близько 70 % сировини в надрах землі. Новітні технології і
досвід зарубіжних країн дозволять нам добути і ці 70% залишених в землі ресурсів.
Також, як виявилося, Україна недостатньо досліджена в геологічному
відношенні, а саме є перспектива пошуку сировини майже на всій території. А саме
на: Закарпатті, Передкарпатті, Волині, Чернігівщині, Причорномор'ї, тощо.
І взагалі, зараз є нові, дещо інші, теорії походження природнього газу і нафти,
а це набагато розширює діапазон пошуку цієї сировини.
У найближчі роки слід чекати на нові родовища нафти й газу. Перспективи
їх відкриття дуже великі, що найбільші нафтові компанії світу готові вкладати свої
кошти в розвиток нафтової і газової промисловості України, зокрема компанія
"Шелл", яка працює виключно з родовищами світової величини.
Лідируючим у світі напрямом світової енергетики є використання
відновлювальних джерел енергії. Використання ВДЕ, знімає більшість проблем,
що виникають у процесі використання традиційної енергетики, в тому числі
проблему негативного впливу на навколишнє середовище. В декількох країнах в
планах виключення з експлуатації всіх атомних електростанцій. На їх заміну вони
планують поставити електростанції на основі відновлювальних джерел енергії.
Енергоресурси для функціювання ВДЕ є майже на всій території України.
Основні енергоресурси які необхідні для виробництва енергії з відновлювальних
джерел енергії – це сонячна енергетика вітроенергетика, , мала гідроенергетика,
біоенергетика, геотермальна енергетика і енергетика довкілля [7]. Експерти
вважають що якщо перерахувати на умовне паливо весь енергетичний потенціал
ВДЕ України за рік то можна отримати близько 98 млн т у.п. що складає майже
50% від всього енергоспоживання в Україні на сьогодні. І майже 30%
прогнозованого енергоспоживання в 2030 р. Прогнозований річний енергетичний
потенціал ВДЕ в Україні наведено у таблиці 1.2.
22

За прогнозованими розрахунками спеціалістів потенціал біомаси, який є
зараз на Україні для виробництва енергії, становить майже 27 млн. т.у.п. на рік.
Також 12,2 млн. т.у.п. на рік - це лише відходи сільського господарства та 10 млн.
т.у.п. на рік – енергетичних культур. На сьогоднішній день Україна не
використовує свій потенціал. Майже 90% біомаси марнуються і не
використовуються для вироблення енергії, а лише 10% з них йде в виробництво.

Таблиця 1.2 – Потенціал енергії відновлювальних джерел в Україні

Передбачається, що у разі заміни 10% природного газу біомасою у
комунальній енергетиці необхідні інвестиції у розмірі 14 млрд. грн., завдяки цьому
можна буде досягти економії природного газу замінивши його, наприклад,
соломою у розмірі 750 млн. м3 /рік. Водночас, з’являється близько 15 тис. робочих
місць та біля 1,5 млрд. грн. економії на здійсненні платежів за російський газ [7].
Способи досягнення стратегічних цілей для ВЕ наведені в «Національному
плані дій з відновлюваної енергетики» на період до 2020 року, що затверджений
розпорядженням Кабінету Міністрів України від 01.10.2014 №902-р. В даному
плані взято за мету досягти цілі в 11% ВДЕ у кінцевому споживанні енергії у 2020р.
До того ж лише в сфері опалення та охолодження очікуватиметься внесок біомаси
23

у розмірі 5 млн. т.н.е./рік, який являтиме собою 85% від всіх відновлювальних
джерел енергії в цьому секторі.
Прогнозовані обсяги внеску біомаси в перерахунку на природний газ
складають 6,25 млрд. м3/рік у сфері теплової енергії та 0,95 млрд. м3/рік в сфері
електроенергії (враховуючи те, що 90% всіх потужностей на твердій біомасі
працюватиме як теплоелектроцентралі, то разом вони замінять обсяг природного
газу у розмірі 7,20 млрд. м3/рік. В результаті такої паливної реформи планується
зменшити обсяги викидів парникових газів у розмірі більш як 14,0 млн. т. у 2020р.
Отже прогнозоване скорочення викидів парникових газів за рахунок біомаси в
сфері опалення становитиме не менше 40% [7].
Розвиток сфери виробництва теплової енергії за допомогою біомаси
описаний також Енергетичною стратегією України до 2035 року, яку було
затверджено за розпорядженням Кабінету Міністрів України від 18 серпня 2017 р.
№ 605-р, і в розробці розділів якого щодо розвитку сфери біоенергетики брали
участь експерти проекту ПРООН/ГЕФ «Розвиток та комерціалізація
біоенергетичних технологій у муніципальному секторі в Україні». Згідно із
Енергетичною стратегією планується оптимізація структури енергетичного
балансу держави, виходячи з вимог енергетичної безпеки та забезпечення частки
відновлюваної енергетики на рівні 8% у 2020 році та 25% у 2035 році [7].
Крім того міжнародні зобов’язання, а також цілі сталого розвитку взяті
Україною, ставлять низку обмежень на національну економіку та енергетичну
сферу. А саме необхідність оновлення енергетичної галузі, широке застосування
відновлювальних джерел енергії, зменшення впливу енергетичної галузі на
природнє середовище тощо.
До того ж, Енергетичною стратегією поставлена задача скоротити викиди
парникових газів більш ніж на 5% в 2020 році. А в 2035 році викиди мають
зменшитись на 20% в порівнянні з викидами 2010 року. Такі показники плануються
досягатися за рахунок реформування енергетичного комплексу, шляхом
запровадження відновлювальних джерел енергії та за допомогою більш
24

жорсткішого контролю за викидами. Прогнозний енергетичний баланс до 2035
року в Україні представлений на таблиці 1.3 [7].
Найбільш помітне зменшення викидів в навколишнє середовище планується
досягти в житлово-комунальному господарстві. Шляхом заміни тепло генеруючого
обладнання, яке спалює природний газі, на обладнання сировиною якого біомаса.
Другий на черзі по зменшенню впливу на природнє середовище є побутовий
сектор, який можна об’єднати з теплоелектроцентраллю на біомасі, або обладнати
котлами що використовують біомасу для власних потреб.

Таблиця 1.3 – Прогнозний баланс загального постачання первинної енергії
на період до 2035 р згідно із енергетичною стратегією України.

25

В промисловій сфері значно зменшити викиди досить важко, адже
технологічні процеси досить вимогливі до якості палива яке використовують та
постачання енергії [7].
Виходячи з цього Уряд особистим наказом від 18.08.2017 р. № 569-р прийняв
«Концепцію реалізації державної політики у сфері теплопостачання», де
передбачається: протягом 2019-2025 рр. досягти 30% частки використання ВДЕ в
загальному балансі систем теплопостачання, а в період 2026-2035 рр. – до 40% [7].

26

2 ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИРОБНИЦТВА ЕНЕРГІЇ
У ЧЕРКАСЬКІЙ ОБЛАСТІ

2.1 Характеристика енергетичного комплексу Черкаської області

Черкаська область знаходиться у центральній частині країни, в басейні
середньої течії річки Дніпро, саме тут розташована найпотужніша ГЕС в області –
Канівська (рисунок 2.1) [8].

Рисунок 2.1 – Карта розташування енергогенеруючих потужностей Черкаської
області

Область межує з такими областями: на півночі з Київською областю, на сході
– з Полтавською областю, на півдні – з Кіровоградською областю і на заході – з
Вінницькою областю. Площа області становить 20,9 тис. км2, що становить 3,5 %
території держави. Черкаська область відноситься до енергодефіцитних регіонів
27

України. Адже протягом 2013 – 2019 років у Черкаській області споживання
електроенергії приблизно у 1,5 – 2 рази перевищувало виробництво. Це спричинено
тим, що область відноситься до аграрно – промислової і має багато споживачів
енергії. Так, у 2019 році було спожито 2,92 млрд кВт/год електроенергії, в той час
як вироблено – лише 1,49 млрд кВт/год [9].
Найбільшим генеруючим підприємствам є підприємство, «Канівська ГЕС»
ПрАТ «Укргідроенерго» а також таке підприємство як, ВП «Черкаська ТЕЦ» ПрАТ
«Черкаське хімволокно». Канівська ГЕС знаходиться на заплаві правого берега
річки Дніпро біля північної околиці міста Канева і є другим ступенем
Дніпровського каскаду. Потужність одного гідрогенератора – 22 МВт. На 2020 рік
встановлена потужність Канівської ГЕС – 493 МВт. Робоча потужність
(середньорічна за 2019 рік) – 359,1 МВт [8]. Черкаська ТЕЦ друга за потужністю в
області. Встановлена теплова потужність станції на сьогоднішній день становить
1308 Гкал, а проектна електрична потужність станції наразі становить 230 МВт.
У межах Черкаської області — 181 річка завдовжки понад 10 км кожна. Вони
належать до басейнів двох великих річок України: Дніпра (річки східної частини
області) та Південного Бугу (річки західної частини області). Це дозволяє області
задіяти 12 малих гідроелектростанцій [20]. На сьогоднішній день в Черкаській
області за перший квартал 2020 року в Україні всіма малими
гідроелектростанціями всього вироблено 2,1 млн кВт год електроенергії, що
становить 0,46 % від загального виробітку електроенергії (всього вироблено 463,5
млн кВт год). Всього за рік вироблено 1494,8 млн кВт год. Щодо альтернативних
джерел енергії, у Черкаській області діє, 16 сонячних електростанцій, 7
когенераційних установок [10]. Одна з таких розташована на полігоні ТПВ біля с.
Руська Поляна. Потужність когенераційної установки яка працює на біогазі – 600
кВт.
Розвитку вітроенергетиці на Черкащині заважає відсутність вітрів потрібної
сили, велика шумність роботи вітрогенераторів і високий тариф. Серед головних
перспектив розвитку напрямку відновлюваної енергетики на Черкащині, за
28

словами фахівців – це можливість побудови апарату, який буде переробляти
відходи тваринництва у біогаз і додатково – виробляти органічні добрива.

2.2 Паливні ресурси, що використовуються в області

Загалом в області переважають нерудні корисні копалини, а особливо
будівельні матеріали. Такі як граніти, вони переважно зустрічаються в:
 Городищенському районі
 Корсунь-Шевченківському районі
 Смілянському районі
 Уманському районі
Наразі відкрито понад 400 родовищ різних глин. Велике значення для
області відіграють бентонітові та палигорскітові глини, які залягають біля
населених пунктів:
 Дашуківка Лисянського району
 Неморож Звенигородського району
 Новоселиця Катеринопільського району
Майже всюди поширені кварцеві піски. З паливної сировини переважає торф
та буре вугілля. Такі родовища бурого вугілля знаходяться в: (рисунок2.2) [9].
 Козацьке
 Рижанівське
 Юрківське у Звенигородському районі
 Новоселицьке Мокрокалигірське у Катеринопільському районі
 Тарнавське у Монастирищенському районі
Осадові залізні руди переважають у:
 Канівському районі
 Смілянському районі
 Шполянському районі
29

Рисунок 2.2 – Геологічна карта мінерально-сировинної бази Черкаської
області

В Черкаській області є більш як сто родовищ цегельно-черепичної сировини.
Є великі запаси пісків та каменю, керамзитової сировини. На заході області
переважають поклади петрургічної сировини. Також в області є значні поклади
облицювального та будівельного каменю. Відомі на всю країні родовища граніту –
Старобабанське і Танське, який постачається по всій Україні. В області знаходиться
найбільше в країні Черкаське родовище бентонітових та палегорськітових глин,
родовище є стратегічно важливою сировиною експортного ринку України.
Черкащина має значні запаси вторинних каолінів, в її надрах є поклади бурого
вугілля, торфу, бокситів. На межі Кіровоградської та Черкаської областей
знаходиться. Болтиське родовище горючих сланців. Також лівобережна частина
Черкаської області налічує великі запаси мінерально-лікувальних вод типу
“Миргородська [9].
30

Тому в Черкаській області широко використовують привезене з інших
регіонів кам'яне вугілля, газ природний, мазут паливний.
Найбільшим споживачем палива в області є – Черкаська ТЕЦ. В якості палива
там використовується: вугілля марки «Г» - концентрат, природний газ, як резервне
паливо – мазут. Вугілля марки «Г» – Газове вугілля. Газове вугілля має наступні
характеристики :
 вологість - зазвичай не більше 10%;
 зольність - може варіюватися від 7 до 35%, але частіше за все становить 10-
15%;
 вихід летючих речовин (група 2Г - від 30%, 1Г - від 38%, малозольні марки -
від 42%).

2.3 Оцінка діяльності ВП «Черкаська ТЕЦ», щодо впливу на довкілля
основних виробничих процесів

2.3.1 Загальна характеристика підприємства

Об’єкт енергетичного комплексу, який забезпечує місто Черкаси теплом і
енергією розташований у промисловому районі. Основні виробничі та
адміністративні будівлі розташовані у південно-східній частині міста у
промисловій зоні на території 96,71 га. Станція має такі об’єкти: ТЕС – 68,66 га,
припортова котельна – 2,01 га, берегова насосна станція – 0,34 га, золовідвал – 25,7
га. Санітарно – захисна зона становить 1000 м.
Підприємство було введено в експлуатацію у 1961 році. Обладнання
складається з трьох груп: І-черга, ІІ-черга, 3 пікових водогрійних котлів. В якості
палива використовується: вугілля марки „Г” - концентрат, природний газ, як
резервне паливо – мазут.

31

Рисунок 2.1 – Зовнішній вигляд адмінбудівлі Черкаської ТЕЦ, розміщеної по
проспекту Хіміків

Теплова потужність Черкаської станції становить 1308 Гкал, проектна
потужність електростанції наразі 230 МВт. Черкаська ТЕЦ забезпечує теплою
водою майже 2\3 міста. Це загалом понад 102 км теплових мереж, які забезпечують
тепловою енергією та гарячим водопостачанням
 14 лікарень
 22 шкіл
 30 дит. садочків
 85 бюджетних установ
 789 житлових будинків
Наразі Черкаська теплоелектростанція являється головним джерелом
централізованого теплопостачання населення міста Черкаси і промислових
підприємств. Обсяг тепла, що поставляється для населення і бюджетних
організацій міста від ТЕЦ складає близько 70%.
32

Згідно інвентаризації на підприємстві нараховується 150 джерел викидів, з
них: організованих джерел – 52; неорганізованих джерел – 17; обладнаних пило
газоочисними установками – 14.
На Черкаській ТЕЦ установлено 14 котлів: 9 енергетичних (типу ПК-19-2 ст
1-4, БКЗ-220-100 Гц ст. 5-9), 5 водонагріваючих.
На І-черзі будівництва установлені енергетичні котли ПК-19-2 ст 1-4 з
виробництвом пара 110 т за годину. Відвід димових газів в атмосферу здійснюється
за допомогою димососів через димову трубу висотою 180 м і діаметром устя 4,2 м.
Кожен котел обладнаний одним димососом. Котли І-черги обладнані системами
пиловловлювання, які працюють по схемі прямого вдування. Шлаковидалення
рідке. Золовловлювачі – горизонтальні труби Вентурі з краплевловлювачами.
На ІІ- черзі установлені котли БКЗ-220-100 Гц з горизонтальними
топковими циклонами, виробництвом пара 220 т/год. Відвід димових газів в
атмосферу здійснюється за допомогою димососів через димову трубу висотою 180
м, діаметром 6,0 м. Кожен котел обладнаний двома димососами. Система
пиловловлювання котлів ст. 5-9 розімкнута з проміжним бункером і з сушкою
палива димовими газами, які після очистки в пиловловлювачах 1 і 2 ступенів
викидається в газохід перед золовловлювачами. Пиловловлювачі 1-го ступеню –
циклони НИИОГАЗ, пиловловлювачі 2-го ступеню – батарейні циклони.
Особливістю котлів з циклонними предтопками є високий коефіцієнт
шлаковловлювання– 80-85%. Типова структура теплоелектроцентралі з подібними
виробничими процесами та потужністю як на Черкаській ТЕЦ зображено на
рисунку 2.2.
Для очищення газоподібних і газопилових викидів з метою їхнього
знешкодження чи витягу з них дорогих і дефіцитних компонентів застосовують
різне очисне устаткування і відповідні технологічні прийоми. В даний час
очищення запилених газів на Черкаській ТЕЦ здійснюється такими методами:
Сухими та мокрими механічними пиловловлювачами. На ІІ-ій черзі Черкаської
33

ТЕЦ для очищення газових викидів застосовують батарейні циклони типу БЦУ-М,
ефективність золовловлення яких складає – 92%.

Рисунок 2.2 – Типова схема виробництва енергії на ТЕЦ

Привезене паливо в основному це вугілля, спочатку вивантажують з вагонів
за допомогою (14) розвантажувального пристрою (15) потім вугілля зразу ж
подають в дробильне приміщення (12) за допомогою конвеєрів(16) потім паливо
йде в бункер сирого палива або зразу ж до складу (13) для резервного палива. На
34

даному етапі вугілля подрібнюють у млинах (22). На цьому етапі утворюється
вугільний пил який зразу ж через сепаратор (7) і циклон (8) подають з пилових
бункерів (6) разом з теплим повітрям яке подають вентилятором (20), пускають
безпосередньо у топку (21) котла (9). Утворені високотемпературні продукти
згорання, які утворюються в котлі, рухаючись по газоходах, підігрівають воду яка
знаходиться в теплообміннику (10) котла до стану гарячої пари. Пара,
розширяючись на ступенях турбіни (2), крутить ротор турбіни і ротор генератора
(1), який перетворює кінетичну енергію ротора в електричну. Вже вироблена
електроенергія за допомогою підвищувальних трансформаторів (30)
трансформується на струм високої напруги і транспортується споживачам для
подальшого використання. У турбіні нагріта пара розширюється і охолоджується.
Потім після турбіни пар йде до конденсатора (28), в конденсаторі підтримують
вакуум. Холодну воду в конденсатор беруть з штучного або природного джерела
(24) за допомогою циркуляційних насосів (25), розміщених в спеціальній насосній
станції (23). Отриманий конденсат за допомогою насосів (32) транспортують через
установку знесолювання і підігрівники низького тиску (ПНТ) (31) в деаератор (4).
Тут при температурі, подібній до температури насичення, забираються розчинені у
воді гази, що викликають корозію обладнання, і вода нагрівається до температури
насичення. Втрату води в процесі транспортування компенсують за рахунок
хімічно очищеної в установках (29) води, що доливають у деаератор.
Дегазовану і підігріту воду (живильну воду) транспортують живильними
насосами (27) в регенеративні підігрівники високого тиску (ПВТ) (26), а потім у
котел. Цикл перетворення робочого тіла повторюється. Під робочим тілом
розуміють пару і воду, яку одержують спеціальною обробкою. Охолоджені в
теплообмінниках (10) продукти згорання очищують від золи в золовловлювачах
(19) і димососом (17) через димову трубу (11) викидають в атмосферу (рисунок 2.3).
35

Рисунок 2.3 – Безпосереднє джерело викидів на ВП «Черкаська ТЕЦ»

Уловлену в процесі золу і шлак по спеціальних каналах (18)
гідрозоловиведення відводять на золовідвал. Всі процеси на ТЕС контролюють з
пульта керування (3). Підвищення потужності можливе за рахунок використання
проміжної перегрітої пари.
Відповідно санітарній класифікації, підприємство ВП "Черкаська ТЕЦ"
відноситься до 1 класу небезпеки і має санітарно - захисну зону, встановлену у
розмірі 1000 метрів.
36

Для уточнення розмірів СЗЗ з урахуванням переважного напрямку вітру
проведемо наступні розрахунки. Для цього візьмемо необхідні дані величин L0 –
розрахункова відстань від джерела забруднення до кордону СЗЗ без урахування
поправки на розу вітрів (СЗЗ по класу небезпеки ); Р0 – повторюваність вітрів
одного румба при круговій розі вітрів; Р – середньорічна повторюваність вітрів
румба, що розглядається (конкретні дані); L – уточнений розмір СЗЗ.
Розрахунки кордону санітарно - захисної зони підприємства з урахуванням
рози вітрів наведені в таблиці 2.1 та рисунку 2.4.

Таблиця 2.1 – Розрахунок кордону СЗЗ з урахуванням рози вітрів

При можливій зміні сили і напрямку вітру є необхідність перерахунку
розмірів санітарно – захисної зони.
Санітарно-захисна зона – територія, розташована між пром.
підприємствами і найближчими житловими і громадськими та ін. непромисловими
будівлями. Створюється для захисту населення від впливу несприятливих
виробничих чинників (пил, гази, шум, вібрації і інш.), величина яких на межі
санітарно-захисної зони не повинна перевищувати гігієнічних нормативів,
встановлених для населених місць. Ширина санітарно-захисної зони залежить від
характеру і потужності виробництва, досконалості технол. процесів, рівня
несприятливих чинників, рози вітрів, застосування газо- і пилоочисних пристроїв,
наявності протишумових, противібраційних і інших захисних заходів.

37

Пн
1200
1000
Пн -Зх Пн-Сх
800
600
400
200
Зх 0 Сх
Пд.-Зх Пд-Сх
Пд
Розрахована СЗЗ СЗЗ, вказана в документації підприємства

Рисунок 2.4 – Розрахована СЗЗ та уточнена з урахуванням переважаючого
напрямку вітру за 2018 р

Зважаючи на те що підприємство знаходиться в промисловій зоні міста,
збільшення санітарно захисної зони з урахування рози вітрів не чинитиме вплив на
прилеглі території та здоров’я населення слід зауважити, що даний параметр
екологічної безпеки підприємства є дотриманий.

2.3.2 Екологічна безпека виробничих процесів

Значної шкоди атмосферному повітрю міста та області завдає промислове
виробництво та автомобільний транспорт. В структурі найбільших промислових
забруднив м. Черкаси. Черкаська ТЕЦ вносить в атмосферне середовище
найбільшу кількість забруднюючих речовин (рисунок 2.5).
38

32%

53%

10%

5%

ПАТ "Черкаське хімволокно ПАТ "Азот

ПРАТ "ЧШК" Автотранспорт

Рисунок 2.5 – Структура викидів в атмосферу міста Черкаси від основних
джерел забруднення

Черкаська ТЕЦ є основою в процесі електропостачання Черкаського
енерговузла. ТЕЦ забезпечує теплом і енергією всі основні системи
життєдіяльності міста Черкаси. В той же час Черкаська ТЕЦ є основним
промисловим забрудником міста. В атмосферне повітря м. Черкаси викидається
близько 20 забруднюючих речовин, а саме метали та їх сполуки, азоту оксид, арсен,
ванадій, мідь, нікель, ртуть, свинець, хром, аерозолі, цинк, синтетичне волокно,
сажа, двооксид азоту, сполуки сірки, сірки двооксид, оксид вуглецю, вуглецю
діоксид, сполуки азоту, метан. Їх сумарна кількість становить 1050935,862 тон
забруднюючих речовин в рік.
На рисунку 2.6 наведено річні викиди ТЕЦ за 2018 рік.
А саме: сполуки азоту, діоксид азоту, сполуки сірки, двоокис сірки, оксид вуглецю,
тверді частинки.
39

ОКСИД ВУГЛЕЦЮ 138,151
РЕЧОВИНИ У ВИГЛЯДІ СУСПЕНДОВАНИХ ТВЕРДИХ
ЧАСТИНОК ( МІКРОЧАСТИНКИ ТА ВОЛОКНА ) 3527,505
СІРКИ ДІОКСИД 4031,444
СПОЛУКИ СІРКИ 4031,652
ДІОКСИД АЗОТУ (NO2) 8388,144
СПОЛУКИ АЗОТУ 8403
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Тон

Рисунок 2.6 – Обсяги пріоритетних викидів забруднюючих речовин від
Черкаської ТЕЦ у 2018 році

В порівнянні з 2013 роком (таблиця 2.2) можна зробити висновок, що викиди
збільшились. Це пов’язано з використанням в 2013 році газу як палива який є в рази
безпечнішим за вугілля для атмосфери.

Таблиця 2.2 – Порівняльні дані викидів в атмосферне середовище Черкаської
ТЕЦ (в тонах )

Найменування забруднюючих речовин
40

З таблиці видно що після виключення з використання більш екологічного
палива як газ викиди сполуки азоту збільшились майже в двічі. Викиди оксиду
вуглецю майже не змінились – це означає що процес горіння на підприємстві все ж
контролюється
Скидання стічних вод. На ТЕЦ і АЕС разом з охолоджувальною водою у
водні об’єкти з яких підприємства беруть воду в ході виробництва енергії,
скидається велика кількість теплоти. Зрозуміло, що скидати відпрацьовану воду
безпосередньо у саму водойму не можна, адже навіть незначне підвищення
температур на декілька градусів несе в собі вплив на екологічну ситуацію у
водоймі. Завдяки оборотній системі охолодження вода на електростанції
проходить через конденсатор для охолодження декілька разів. Охолодження
гарячої води, яка проходить через конденсатор, відбувається за рахунок її
випаровування. Також для охолодження води можна використовувати: 1) ставки
охолоджувачі, 2) градирні баштового типу, 3) градирні вентиляторного типу
(бризкальні басейни) рисунок 2.7.

Рисунок 2.7 – Бризкальні басейни на території Черкаської ТЕЦ.
41

Бризкальні басейни – зазвичай штучні водойми, вода в яких охолоджується
шляхом розбризкуванням за допомогою спеціальних форсунок. Бризкальні
басейни будують переважно у вигляді прямокутника з урахуванням рози вітрів.
Градирні (баштового типу) – це спеціальні споруди які призначені для
штучного охолодження рідких теплоносіїв. Баштові градирні знайшли широке
поширення у промисловості і, зокрема, на Черкаській ТЕЦ рисунок 2.8.
Споживачами технічної води на ТЕС є: конденсатори парових турбін, масло
охолоджувачі, газо охолоджувачі для генераторів, різні системи охолодження
підшипників, а також коливних механізмів, системи гідрозолошлаковидалення,
воду використовують також: теплообмінники вентиляційних систем і басейнів
витримки та перевантаження різних насосів, внутрішні системи водо підготовки та
спецводоочистки, системи підживлення теплової мережі і санітарно-побутові
прилади та інше.

Рисунок 2.8 – Градирня на території Черкаської ТЕЦ
42

Для обслуговування цього обладнання на ТЕЦ забирають воду з річки Дніпро
(рисунок 2.9).
р.Дніпро
Поверхневий Централізований
забір забір
Черкасиводоканал

Рисунок 2.9 – Види водопостачання ВП «Черкаська ТЕЦ»

Об’єм води у системах оборотного водопостачання за 2017 – 2018 роки
представлено на рисунку 2.10.
178000
176000 176744,5
174000
172000
170000
169699,8
168000
166000
ТИС.КУБ.М
2017 2018

Рисунок 2.10 – Обсяги води у системах оборотного водопостачання.
43

Річний ліміт забору води з водних об’єктів на рік становить – 10452.0 тис.м3.
Об’єм води забраної із водного об’єкта за 2017 – 2018 роки вказано на рисунку 2.11
7660
7640
7620 7632,8
7600
7580
7560
7540
7520 7532,3
7500
7480
ТИС.КУБ.М
20172 2018

Рисунок 2.11 – Об’єм водоспоживання підприємства

Збільшення об’єму забору води можна пояснити: збільшенням вироблення
енергії, збільшення тепловіддачі палива, заміна обладнання.

2.3.3 Екологізовані технології виробництва

Вирішення енергетичної проблеми, подолання енергетичної залежності
економіки України тісно пов’язано з успішною модернізацією системи
енергозабезпечення, що розглядається як невід’ємна складова структурної
перебудови національного господарства. Серед пріоритетних напрямів
модернізації системи енергозабезпечення в Україні можна навести наступні:
диверсифікація системи енергопостачання та енергозабезпечення; оновлення та
технічна модернізація основних фондів енергетики та її інфраструктури;
впровадження та стимулювання раціонального використання паливно-
енергетичних ресурсів шляхом комбінованого виробництва електричної та
44

теплової енергії (когенерації) з використанням місцевих енергетичних ресурсів
(наприклад – вугілля, торфу, ресурсів відновлювальної енергетики тощо);
запровадження дієвих механізмів щодо стимулювання інноваційного освоєння
наявних на місцевому (регіональному) рівні як традиційних (природних копалин –
покладів торфу, бурого вугілля, горючих сланців; відходів вуглевидобутку –
метанового газу), так і альтернативних (відновлювальних) паливно-енергетичних
ресурсів. Особливу увагу в Україні слід приділити розвитку альтернативної
(відновлювальної) енергетики як невід’ємної складової процесів імпортозаміщення
та структурної перебудови національного господарства. Україна має потужний
потенціал щодо освоєння ресурсів геліоенергетики (енергія сонця); вітрової
енергетики; розвитку малих гідроелектростанцій; освоєння ресурсів біологічного
походження: відходів сільськогосподарського виробництва – рослинництва
(солома, лузга соняшника, стебла кукурудзи); тваринництва (біологічні відходи);
відходів деревообробки тощо. Потужний потенціал щодо розвитку альтернативної
енергетики мають регіони України, що спеціалізуються на виробництві
сільськогосподарської продукції. Отже, вагомість альтернативних джерел енергії в
сучасній економіці зростає в міру зменшення запасів традиційних енергетичних
ресурсів та збільшення вартості їх видобутку. Потенціал енергозбереження в
Україні досить високий, що визнають усі фахівці та представники влади. На даний
час в Україні вже розроблено ряд документів, визначені правові, економічні,
соціальні та екологічні основи енергозбереження, для розвитку альтернативних та
поновлюваних джерел енергії. Тобто перший крок у розвитку енергозбереження
вже зроблений. Дивлячись у майбутнє України, прагнення до вдосконалення світу,
стабілізації економіки, збереження природи нашої країни, використання
альтернативних та поновлюваних джерел енергії є невід’ємною частиною нашого
розвитку [12 – 16].

45

2.4 Перспективи реформування енергетичної сфери Черкаської області

Однією з перспектив реформування енергетичної сфери Черкаської області і
України в цілому є біогаз як різновид біопалива.
Загальна теплотворна здатність біогазу – від 5000 до 8000 ккал/ м³. Таким
чином, замість природнього газу можна використовувати біогаз, а саме: виробляти
з нього електроенергію, перекачувати, використовувати як паливо для двигунів
внутрішнього згоряння, накопичувати (рисунок 2.12).

Рисунок 2.12 – Принципова схема біогазової установки

Прогнозований обсяг ринку біогазу в Україні може бути освоєний приблизно
за 10-20 років (до 2030 року). Необхідною передумовою для втілення цих проектів
насамперед є запровадження економічно обґрунтованого і доцільного зеленого
тарифу для електроенергії з біогазу. Також для реалізації рентабельних
енергетичних біогазових проектів потрібно стимулювати виробництво
електроенергії з біогазу, виробленого не тільки з відходів біомаси, а й зі спеціально
вирощеної рослинної сировини. Разом з виробництвом електроенергії доречно
46

запроваджувати виробництво біометану для заміни природного газу або більш
ефективного використання біогазу в виробництві електроенергії [17].
В Черкаській області міський полігон твердих побутових відходів (ТПВ)
розташований на землях Руськополянської сільської ради. Полігон ТПВ був
введений у експлуатацію в жовтні 1999 року. Діючий полігон розміщений на площі
6,02 га. Станом на 1 січня 2019 року на сміттєзвалищі міститься 1 860 088 тон сміття
[18]. Зараз на ньому працює біогазова установка потужністю 600 кВт (рисунок
2.13).

Рисунок 2.13 – Біогазова електростанція поблизу с. Руська Поляна

Кількість (ТПВ) в Україні поступово зростає, що дуже погано впливає на стан
навколишнього середовища та на здоров'я людей. На сьогоднішній день відходи
зазвичай вивозять на полігони або на нелегальні стихійні звалища. Дуже малу
частину твердих побутових відходів утилізують на сміттєспалювальних заводах.
Хоча у більш розвинених країнах використовують безліч методів утилізації
відходів, серед них головними можна виділити:
 рециклінг
 компостування
47

 анаеробне ферментування та термічне обробляння.
На сьогоднішній день більшість ТПВ великих і малих міст вивозять на
полігони, розташовані за містом. Нажаль обладнаних до санітарних норм полігонів
дуже мало в Україні, більшу частину HIB вивозять на необладнані чи стихійні
звалища. Стихійні звалища є дуже серйозним джерелом забруднення довкілля
іонами важких металів, токсичними речовинами, звалищними газами, а в разі
загоряння сміття - фуранами і біфенілами, діоксинами причому концентрації
небезпечних речовин інколи в тисячі і більше разів перевищують допустимі.
Можна прогнозувати, що в подальшому кількість сміттєзвалищ помітно не
зменшиться. В даному випадку найбільш ефективним є метод санітарного
присипання землею і в подальшому отримання біогазу. В ході цього процесу все
побутове сміття за визначеною технологією засипають шаром ґрунту товщиною
близько 0,5м. і утрамбовують. Потім полігони забезпечують вентиляційними
трубами, різними газодувками, а також ємностями для збирання добутого біогазу
[22].
Але біогаз з даних полігонів можна використовувати, лише через 5-10 років
також вихід біогазу є нестабільний, а рентабельним такий полігон є лише за обсягів
ТПВ на ньому понад 1 млн.т. Також одним з недоліків складування відходів на
полігонах являється виведення з використання великих площ
сільськогосподарських угідь.
Під час складування твердих побутових відходів на полігоні ТПВ, в умовах
підвищеної температури, недостатньої кількості кисню та вологості, відбувається
природне анаеробне розкладання органічних відходів [23]. Одним з продуктів
цього процесу є біогаз – суміш метану та вуглекислого газу, в середній
концентрації 50-75 та 25-50 % відповідно, з невеликою кількістю домішків
(кремній, азот, сірка, сірководень). В якості мікродомішків до складу звалищного
газу можуть входити багато інших органічних сполук. Вміст тих чи інших
компонентів в складі біогазу залежить від складу відходів складованих на полігоні
(таблиця 2.3).
48

Таблиця 2.3 - Середній склад біогазу з відходів

Для добування біогазу з тіла полігону ТПВ, на ньому споруджується система
збору біогазу, яка включає в себе:
 мережу спеціально устаткованих вертикальних свердловин;
 горизонтальні газопроводи для транспортування біогазу від
свердловин до газозбірних пунктів;
 газозбірні пункти;
 магістральні газопроводи для переміщення біогазу від газозбірних пунктів
до установок для утилізації (когенератори) [25– 29].
Перспективи в сфері гідроенергетики
Україна має перспективні ресурси гідроенергії малих річок. Загалом
гідроенергетичний потенціал малих річок України становить близько 12,5 млрд.
кВт-год., що складає майже 28% від загального гідропотенціалу всіх річок України.
Ключовою перевагою малої гідроенергетики є низька ціна електроенергії,
генерованої безпосередньо на гідроелектростанціях, відсутність в процесі генерації
електроенергії паливної складової, позитивний економічний ефект. Первинним
джерелом енергії для малої гідроенергетики є гідропотенціал малих рік; верхня
межа потужності гідроенергетичного обладнання становить 10 МВт. Згідно з
міжнародною класифікацією за нормативом ООН, до малих гідроелектростанцій
49

(МГЕС) відносять гідроелектростанції потужністю від 1 до 10 МВт, до міні ГЕС -
від 100 до 1 000 кВт, до мікро ГЕС - не більше 100 кВт. Україні до мікро ГЕС
відносять гідроелектростанції потужністю менше 200 кВт
Мала гідроенергетика може стати чудовою перспективою для
енергозабезпечення Черкаської області. Мікро чи міні ГЕС можуть вирішити ряд
проблем полягаючих в енергопостачанні у віддалені райони області а також в
енерго забезпеченні сільської місцевості.
Виходячи з цього є чудова перспектива для відновлення функціювання трьох
малих ГЕС, а саме – Буцької, Веселокутської і Яблунівської.
Буцька ГЕС ім. Г. І. Петровського – це мала гідроелектростанція в Черкаській
області, яка знаходиться біля селища Буки в Маньківському районі (рисунок 2.14).

Рисунок 2.14 – Руїни Буцької ГЕС.

Буцька ГЕС являється найстарішою з малих ГЕС України. Дана
електростанція зведена в кінці 1920-х років та стоїть на річці Гірський Тікич що
50

протікає через Буцький каньойн, станція була включена в роботу 7 листопада 1929
року, в день 12-й річниці Жовтневого перевороту, та працювала аж до 1991 року.
Потужність трьох агрегатів станції становила майже 0,57 МВт. В 1972 році
водоспад Вир, отримав статус гідрологічного пам'ятника природи місцевого
значення. Унікальна властивість цієї ГЕС в тому, що у верхньому б'єфі перепад
води близько 6-8 м. Завдяки правильно обраному гідромісцерозташуванню «лотка»
на турбіни йшов потік води з висоти 18 метрів.
Веселокутська і Яблунівська ГЕС анналогічні і їх реконструкція була б
досить доцільною.
Існує перспектива атомної енергетики в Черкаській області. Незадовго до
розвалу СРСР на території Черкаської області могла бути ЧиАЕС – (рисунок 2.15).

Рисунок 2.15 – Недобудована Чигиринська атомна електростанція

В 1970 р. ЦК Компартії України було ухвалене рішення про будівництво
Чигиринської ДРЕС потужністю 4800 тис. КВт. Також планувалося звести сучасне
містечко для енергетиків на 20 тис. жителів. До 1981 р., після черги змін проекту,
будівництво Чигиринської ДРЕС було заморожене. Поки у 1982—1984 рр.
51

проходила консервація об'єктів ДРЕС, Київське відділення інституту
«Атомтеплоелектропроєкт» у 1982 р. розробило техніко-економічний висновок
будівництва АЕС поблизу Чигирина, а в 1983 р. Міненерго СРСР підтримало цей
висновок і на правому березі Дніпра було вирішено збудувати АЕС. Згідно з
постановою ЦК КПРС і ради Міністрів СРСР від 21 вересня 1984 р. «Про додаткові
заходи по забезпеченню прискореного розвитку атомної енергетики» планувалося
будівництво АЕС потужністю 4000 МВт. Наказом Міненерго СРСР «№ 539 від
23.08.1985 року» організовано дирекцію Чигиринської АЕС. Але будівельні роботи
тривали до 1989 р., поки під натиском громадськості не було вирішено завершити
будівництво після катастрофи на ЧАЕС 1986 р. Фінальною була Постанова Ради
Міністрів СРСР від 19 травня 1989 р. «Про припинення будівництва Чигиринської
АЕС». Кримську АЕС яку будували в той же час також припинили будувати. У
2005 р., 5 серпня, міністр палива та енергетики України І. Плачков офіційно заявив
про можливість відновлення будівництва Чигиринської АЕС. Але жодного
відновлення будівництва не відбулося. З теперішніми технологіями і досвідом є
сенс відновити будівництво Чигиринської АЕС. Ще одна АЕС на території
Черкаської області змінить стан енергетики не лише області а і всієї країни.

2.5 Міжнародний досвід у сфері вирішення енергетичних проблем

Україні як відносно молодій і енергозалежній країні вкрай потрібний цінний
досвід зарубіжних сусідів, щодо досягнення відносно високого рівня
енергоефективності. Адже на сьогодні енергоефективність та енергозбереження є
одними з ключових пріоритетів соціально-економічного розвитку як будь-якої
країни так і в глобальному масштабі.
Ефективна практика політики напрямленої на енергозбереження дає змогу,
вирішити як існуючі проблеми глобального масштабу, а саме (вичерпність
паливно-енергетичних ресурсів, збільшення негативного впливу в процесі
використання енергії на навколишнє середовище), так і проблеми національного
52

масштабу, а саме (досягнення високого рівня конкурентоспроможності, ріст
економіки, досягнення енергетичної незалежності тощо) [33].
Внаслідок нафтових криз 1973–1974 рр. відносно розвинуті країни світу
зрозуміли велику значущість важливості політики спрямованої на
енергозбереження та енергоефективність. Більшість країн світу запроваджують
політику та програми з підвищення енергоефективності країни, починаючи з
середини 70-х років. Секрет успіху запровадження такої політики досягається
шляхом широкого використання методів та практик енергоефективності. Вони
допомагають здолати інституціональні, інформаційні, нормативні, політичні та
ринкові бар’єри. Також створюють поле, у якому промислові підприємства можуть
використовувати енергоефективні технології, практики та методи.
Досвід використання політики, направленої на ріст енергоефективності,
засвідчує про те, що для отримання кращих результатів енергоефективність має
бути інтегрована в інші галузі соціальної та економічної політики – починаючи від
розвитку промисловості й закінчуючи транспортом, житлово-комунальним
господарством і оточуючим середовищем – майже всі сфери діяльності держави.
Виходячи з цього можна виділити 3 типи енергозберігаючих та енергоефективних
заходів, а саме:
 примусові,
 стимулюючі
 просвітницькі.
Примусові заходи можна характеризувати як нормативні та регулюючі акти
та ініціативи на законодавчій основі.
Серед стимулюючих заходів розрізняють низку механізмів впливу на
виробників та споживачів енергоресурсів. А саме можна назвати: інструменти
фінансового стимулювання або рекламу.
Просвітницькі методи в основному спрямовані на споживачів енергії і
містять в собі формування нової культури енергоспоживання. Яка передбачає
53

бережливе природокористування та самостійний виборі енергоощадних
технологій.
Досвід в підвищенні енергоефективності країн ЄС.
В основному в ЄС використовується комплексний підхід до створення
правової бази у галузі енергоефективності. Головними видами правових
документів, що використовуються в ЄС, являються: рисунок (2.16)

Рисунок 2.16 – Головні види правових документів в сфері енергозбереження

Одним з головних документів ЄС у сфері енергоефективності був «План дій
з енергоефективності на 2007–2020 рр.» (План 20-20-20).
Серед основних цілей поставлених для виконання є:
– досягнення економії енергоспоживання щонайменше на 20 % шляхом
збільшення енергоефективності в порівнянні з стандартним сценарієм
розвитку енергоспоживання;
– досягнення незмінної 20-відсоткової частини ВДЕ в загальному масштабі
енергоспоживання ЄС до 2020 р.;
– досягнення зменшення викидів парникових газів на 20 % в порівнянні з
Кіотським протоколом 1990 р.;
54

– збільшення енергоефективності в сфері ЖКГ на 20 %;
– підвищення енергоефективності галузі електрогенерації шляхом
збільшення ККД на 20 %;
– досягнення країнами ЄС до 2010 р. 10% єдності електроенергетичної та
газотранспортної систем.
В 2012 р. запроваджено Директиву ЄС з енергетичної ефективності
(Директива ЄС 2012/27/EU), вона розкриває загальний комплекс дій для
підвищення енергоефективності і містить в собі такі пункти:
 реконструкція будівель – пункт передбачає що країни-члени ЕС мають
проводити реконструкцію не менш чим 3 % площі будівель, які
опалюються, в яких перебувають органи державної влади;
 збільшення ефективності енергетичних систем – пункт передбачає що
енергетичні компанії, які опиняються під дією цієї директиви, мають
досягнути певного ступеня енергетичної ефективності в процесах
виробництва та транспортування електроенергії (головною з вимог є
щорічне зменшення загального енергоспоживання на 1,5 % в період з
2014 по 2020 р.);
 енергоаудит – великий перелік організацій та товариств, значних
споживачів енергії, яким потрібно проходження етапу енергоаудиту
(процедура енергетичного дослідження має бути проведена не пізніше
трьох років з миті вступу в дію Директиви (2012 р.) а також кваліфіковані
енергоаудитори мають проводити процедуру кожні чотири роки);
 збільшення ефективності систем опалення та кондиціювання повітря –
пункт передбачає, що до грудня 2015 р. усі члени ЄС мають закінчити та
представити Єврокомісії звіти з наявного стану справ та аспекти у сфері
комбінованого виробництва теплової енергії та електричної енергії у
галузі опалення та кондиціювання;
55

 розробка механізмів фінансування – пункт передбачає розробку та
впровадження певних механізмів фінансування та інвестування органами
державної влади для підвищення енергоефективності;
Серед інакших важливих Директив ЄС, що обходять питання
енергоефективності, слід назвати: «Директиву з енергоспоживання будівель
(2002/91/EU-EPBD та 2010/31/EU)», якими говорять про необхідність енергетичної
паспортизації споруд та включаються стандарти щодо енергоспоживання споруд;
«Директиву з еко дизайну (екологічно орієнтоване проектування продукції –
2005/32/EU та 2009/125/EU)», що визначають деякі вимоги щодо екологічності
продукції що споживають енергію та заходів щодо зниження енергоспоживання
такої продукції і, як наслідок, зниження негативного впливу на навколишнє
середовище;
Директиви з маркування енергетичної продукції (1992/75/EU та 2010/30/EU),
які стосуються маркування та стандартизації інформації щодо енергоспоживання
побутових приборів (встановлення класів енергоефективності);
Директиву ЄС зі збільшення частини використання ВДЕ (2009/28/EU). На
відміну від ЄС основною відмінністю політики США у сфері енергоефективності є
найбільше використання різноманітних процесів фінансового стимулювання та
утримання від прийняття обов’язкових кодексів та нормативів. Інакше кажучи сили
спрямовані не на примусові дії , а на зацікавленість. Іншим способом
стимулювання збільшення енергоефективності вважається часте інформування про
можливості енергозбереження.
Слід визначити і основні принципи запровадження державної політики у сфері
енергоефективності, такі як:
 цілі збільшення енергоефективності мають бути детально відображені в
напрямах роботи;
 діяльність у вибраних державою сферах має бути вигідна населенню та
бізнесу за рахунок державних преференцій;
56

 держава має забезпечити детальне інформування всього населення та
бізнесу щодо цілей та пріоритетів збільшення енергоефективності, а
також про умови отримання підтримки держави при роботі за
пріоритетними напрямами.
У 2006 р в рамках такої політики, більш ніж 60 великих організацій, які
представляли інтереси багатьох зацікавлених в енергоефективності філіалів
(регулюючі органи штатів, підприємства газопостачання, енергетичні компанії,
тощо), об’єдналися для розроблення Національного плану дій для збільшення
енергетичної ефективності. Варто зазначити, що Федеральне законодавство США
віддає велику роль штатів у питаннях керування енергоефективності.
У Законі США «Про оздоровлення економіки та реінвестуванні», який був
прийнятий 17 лютого 2009 р., передбачено стимулювання безпрецедентного рівня
інвестицій в енергоефективність, як приклад, у 2009 р. виділено:
 15 млрд дол. – на розроблення нових технологій застосовування
відновлюваних джерел енергії та збільшення економічності автомобілів,
що випускаються;
 5 млрд дол. надано сім’ям з низьким доходом на збільшення
енергоефективності житлових споруд (програма існує понад 30 років);
 4 млрд дол. – на модернізацію державних споруд;
 300 млн дол. – на знижки для покупців, які купують економічні
електроприлади;
 3,2 млрд дол. – на гранти штатам для допомоги програмам з
енергозбереження в будівлях державного забезпечення ;
 4,2 млрд дол. – на збільшення енергоефективності в спорудах, що
припадають федеральному уряду;
 6,9 млрд дол. – на збільшення енергоефективності систем громадського
транспорту.
57

Слід також виділити основні напрями використання бюджетних грошей
США у сфері енергоефективності, а саме:
 інвестування в розробки збільшення енергоефективності з високими
перспективами впровадження;
 допомога впровадженню екологічно чистих технологій та енергетичних
практик;
 допомога випуску енергоефективної обладнання та устаткування з
низьким ступенем забруднення навколишнього середовища;
 зменшення ціни будівництва енергоефективних споруд;
 допомога малозабезпеченим шарам населення в зменшенні витрат на
енергоспоживання;
 підтримання надійності комунікацій в сфері енерготранспорту.
У Проекті ЕЭК ООН вказано деякі види економічного стимулювання для
енергозбереження США. Головні з них:
 Податкові пільги, які застосовуються при: реєстрації транспортних
засобів з електричними двигунами або гібридними двигунами або авто,
які працюють на газу чи водні.
 реєстрації тихохідних авто або транспортних засобів.
 Податкові кредити для бізнесу, які даються в розмірі від 10 до 30 % від
суми витрат платників податків при: запровадженні засобів
відновлювальної енергетики
 купівля побутової техніки, що відповідає правилам енергоефективності
Energy Star 2007;
 будівництві житла, якщо їх енергоефективність на 30–50 % вища за
стандарт енергоефективності;
 використання енергії від альтернативних джерел (вітру, завалочного
газу, побутових відходів, геотермальних джерел, мікро-ГЕС, приливних
та хвильових ГЕС) [33].
58

Приватні податкові кредити, які надаються при проведенні робіт з
підвищення енергоефективності будівель (до 30 % від здійснених витрат) при
використанні теплоізоляції, енергоефективних вікон та дверей, теплоізолюючих
дахах, теплових насосах, ефективних водонагрівачах, централізованого
кондиціювання та вентиляції, газу, теплогенераторів на біомасі, засобів
геліоенергетики, паливних елементів, малих ВЕС, геотермальних теплових насосів.
Податкові відрахування, які вирізняються як відрахування на 1 кв. м будівлі
окремо на використання різних засобів Головними видами правових документів
збільшення енергоефективності (утеплення, кондиціювання, освітлення тощо).
Випуск неоподаткованих цінних паперів, які дають виконавцю проекту
адміністрацією та є фіксованою сумою, що дорівнює вартості проекту. Ці папери
використовуються при оплаті виконаних робіт, а потім виконавець погашає
державі вартість цих паперів.
Слід зазначити, що ці папери надаються на конкурсній основі. Пільгові
кредити, які полягають у погашенні частки ставки кредиту, що залучаються для
реалізації проектів ряду федеральних програм.
Прискорена амортизація, яка спрямована на більш широке вмкористання
засобів альтернативної енергетики та поширюється на: різноманітні засоби
сонячної енергетики, теплові насоси, геотермальну енергетику, паливні елементи,
мікро-турбіни, вітрові установки малого тиску, когенератори, біогазові установки,
спільне використання декількох джерел генерації енергії. Гранти на наукові
дослідження, які спрямовані на здійснення досліджень у таких сферах: – сонячна
енергетика; – підготовка кадрів для розробки та експлуатації геліосистем; – роботи
з маркування енергоефективної продукції; – розробка та втілення світлодіодних
систем та органічних твердотільних джерел світла; – підтримка потенційно
корисних наукових досліджень, які відібрані на конкурсній основі, у тому числі
«інкубатори» енергії; – сплата частини інвестицій за переліком напрямів
альтернативної енергетики. Стимулювання виробництва «чистої» енергії, яке
59

стосується компенсації вартості виробленої кіловат-години енергії з
альтернативних джерел.
Також головним елементом політики США стосовно енергоефективності є її
інформаційне забезпечення. У США працюють федеральні програми з пропаганди
енергозбереження та методів збільшення енергоефективності. На сайтах органів
державної адміністрації й фондів енергоефективності знаходиться інформація
щодо нормативних актів, адміністративних програм енергозбереження та
збільшення енергоефективності, найкращі практики їх реалізації [33].

60

ВИСНОВКИ

Черкаська область має незначну частку енергії, виробленої за рахунок
альтернативних джерел у енергетичному циклі виробництва. В основному енергія
виробляється на теплоелектростанціях. Існує проблема з будівництвом Канівської
гідроелектростанції де громадськість чинить супротив проти запуску гідротурбін.
Для збільшення частки альтернативної енергетики в області доречно було б
розробляти і встановлювати біогазові установки які є безпечними в виробництві
енергії. Вони б вирішували проблему накопичення органічних відходів та
забезпечували б енергією споживачів. Територіально Черкаська область не має
великої сонячної потужності для промислового виробництва та вітрової. Сонячні
установки доцільно встановлювати локально в домогосподарствах для зменшення
використання частки загальної енергії. Виробництво вітрової енергетики не
характерне для Черкаської області за рахунок низької частки вітрів. Також однією
з перспектив для Черкаської області є мала гідроенергетика. Вона може стати
чудовою перспективою для енергозабезпечення Черкаської області. Мікро чи міні
ГЕС в сукупності з локальними сонячними станціями можуть вирішити ряд
проблем полягаючих в енергопостачанні у віддалені райони області а також в
енерго забезпеченні сільської місцевості.
В Україні основним видом виробництва енергії є процеси які
супроводжуються згоранням палива. Основним видом палива яке
використовується в області є вугілля. В той же час в навколишнє середовище
виділяються продукти згорання цього палива серед них оксиди азоту сульфуру
сірки і вуглецю, данні речовини є кислотно утворюючими і з вологою повітря
будуть утворювати кислотні опади. Найбільшим таким забрудником є Черкаська
ТЕЦ , вона відноситься до першого класу небезпеки і має СЗЗ в розмірі 1000 м.
Також підприємство налічує 150 джерел викидів, з них: організованих джерел – 52;
неорганізованих джерел – 17; Хоча підприємство і не є водоємким. вода
використовується при виробництві енергії для охолодження.
61

ПРЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Техноекологія:підручник/[М.С. Мальований,В.М. Боголюбов, Т.П. Ша
ніна, В.М. Шмандій, Т.А. Сафранов] За ред. Мальованого М.С. – Львів, 2014:
2. Міністерство енергетики та вугільної промисловості україни
[Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://mpe.kmu.gov.ua
3. Інформаційна довідка про основні показники розвитку галузей паливно
– енергетичного комплексу України за липень та 7 місяців 2020 року
[Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/publish/article?art_id=245472478
4. Промышленная Экология / [В. В. Гуmепев, В. В. Денисов, И. А.
Денисова та ін.]. – Ростов на дону: Феникс, 2009. – 720 с. – (МарТ).
5. Основи екології : конспект лекцій / Я. Д. Гладун, Н. О. Зоріна, Л. В.
Міщенко, О. Р. Манюк. - Івано-Франківськ : ІФНТУНГ, 2010. - 77 с.
6. Стан і перспективи розвитку малої гідроенергетики, сонячної, вітрової
та інших джерел поновлюваної енергії зарубіжних країн та України
[Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://ua.energy/wp-
content/uploads/2018/01/4.-Stan-i-perspektyvy-rozvytku-PDE.pdf
7. Можливості використання біомаси в Україні та регіонах [Електронний
ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://bioenergy.in.ua/uk/library/zviti-
proektu/mozhlivosti-vikoristannia-biomasi-v-ukrayini-ta-regionakh/
8. Канівська ГЕС [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
https://uhe.gov.ua/filiyi/kanivska_hes
9. Черкаська обласна державна адміністрація [Електронний ресурс] –
Режим доступу до ресурсу: https://ck-oda.gov.ua/heohrafichne-polozhennya/
10. Стратегія розвитку Черкаської області на період 2021-2027 роки
[Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://ck-oda.gov.ua/wp-
content/uploads/2020/09/Стратегія_2021-2027.pdf
62

11. Черкаська область – Вікіпедія [Електронний ресурс] – Режим доступу
до ресурсу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Черкаська_область
12. Вітроенергетика світу /Зелена енергетика. – 2006. – № 2 (22).
13. Дослідження тенденцій розвитку вітроенергетики в Європі і в Україні
С. Кудря, Б. Тучинський, В. Дресвянніков, З. Рамазанова /Вітроенергетика
України. – 2004. – № 1–2.
14. Клавдиенко В.П., Тарасов А.П. Нетрадиционная энергетика в странах
ЕС: экономическое стимулирование развития. – М.: Наука, 2006.
15. Кривцов В.С., Олейников А.М., Яковлев А.И. Неисчерпаемая энергия.
–Кн. 3. – Харьков: ХАИ., 2006. – С. 642.
16. Перспективи біогазу в Україні [Електронний ресурс] – Режим доступу
до ресурсу: https://www.epravda.com.ua/columns/2013/07/3/383399/
17. Права Людини в Україні. Інформаційний портал Харківської
правозахисної групи [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
http://khpg.org/index.php?id=1556206457
18. Потенціал використання звалищного газу при виробництві
електроенергії [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
http://ukrecoalliance.com.ua/1402-2/
19. Річки Черкаської області – Вікіпедія [Електронний ресурс] – Режим
доступу до ресурсу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Річки_Черкаської_області
20. Кудря С., Тучинський Б. «Бізнесопридатність» вітроенергетики
України
21. Гелетуха Г. Г. и др. Биоэнергетика в Украине: современное состояние
и перспективы развития. Часть 2 //Промышленная теплотехника. – 2015. – Т.
37. – №. 3. – С. 65-73.
22. Кудря С. Потенціал розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел
енергії. Київ: ЮНІДО, 2015. 47 с. URL:
http://www.reee.org.ua/download/trainings/ТМ23.pdf (дата звернення:
07.06.2019).
63

23. Про внесення змін до деяких законів України щодо забезпечення
конкурентних умов виробництва електроенергії з альтернативних джерел
енергії: Закон України від 4 черв. 2015 р. № 514-VIII. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/514-19?lang=en (дата звернення:
20.10.2019).
24. Мхитарян Н.М. Энергетика нетрадиционных и возобновляемых
источников. – К.: Наук. думка, 1999. – 314 с.
25. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: состояние и
перспективы И.П. Крайнов, П.М. Семенченко, И.А. Боровой и др. –
Мариуполь: Рената, 1998.
26. Нетрадиційні та поновлювальні джерела енергії /О.І. Соловей, Ю.Г.
Лега, В.П. Розен та ін. За заг. ред. О.І. Солов'я. – Черкаси: Вид. ЧДТУ, 2007.
27. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Нетрадиционные возобновляемые
источники энергии: Учебное издание. – М., 2008. – 228 с.
28. Проект нової редакції Енергетичної стратегії України на період до 2030
року. Мінпаливенрго. 2012. Режим доступу:
http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/doccatalog/document?id=222032
29. Энергетика XXI века: Условия развития, технологии, прогнозы Л.С.
Беляев, А.В. Лагерев, В.В. Посекалин и др. – Новосибирск: Наука, 2004.
30. Енергоефективність та відновлювані джерела енергії Під заг. ред. А.К.
Шидловського. – К.: «Українські енциклопедичні знання», 2007. – 559 с.
31. Представництво України при Європейському Союзі [Електронний
ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://ukraine-
eu.mfa.gov.ua/posolstvo/galuzeve-spivrobitnictvo/energetika
32. Служба інформаційно-аналітичного забезпечення органів державної
влади (НБУВ) [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:
http://www.nas.gov.ua/siaz/Ways_of_development_of_Ukrainian_science/article/
14096.3.1.020.pdf

64

ДОДАТКИ

65

ДОДАТОК А

Апробація роботи

1. Шкеліберда С. М., Ящук Л. Б. Екологічна оцінка впливу на довкілля
Підприємств енергетичного комплексу на прикладі ВП «Черкаська ТЕЦ» //
Збірник тез доповідей студенської науково-практичної конференції ЧДТУ:
15-18 квітня 2019 р. [Електронний ресурс] / М-во освіти і науки України,
Черкас. Держ.тхнолог. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, - 2019. С. – 38.
2. Шкеліберда С. М., Ящук Л. Б. Екологічна безпека підприємств енргетичного
комплексу України // Збірник тез доповідей студенської науково-практичної
конференції ЧДТУ: 27-30 квітня 2020 р. [Електронний ресурс] / М-во освіти і
науки України, Черкас. Держ.тхнолог. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, - 2019. С. –
196-197.
3. Шкеліберда С. М., Ящук Л. Б. Екологічні аспекти та перспективи виробництва
енергії в Черкаській області //Збірник матеріалів VI Між,0народна науково-
практична конференції «Галузевої проблеми екологічної безпеки»
Присвячена 90-річчю Харківського національного Автомобільно-дорожнього
університету. –23 жовтня 2020. Харків, ХНАДУ- 2020. –с – 269-271.

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets