§50. Як сировинний і паливно-енергетичний чинники впливають - Гільберг

• Назад до змісту

Як ви розумієте слова, наведені в епіграфі?

Електричний струм, який дає електростанція, притягує навколо себе заводи, робочі місця й міста, тобто запускає розвиток усієї території.

Навіщо видобувають мінеральні ресурси?

Мінеральні ресурси видобувають, щоб забезпечувати промисловість сировиною й паливом та виробляти матеріали, енергію й різні товари для потреб людей і економіки.

Які мінеральні ресурси використовують для виробництва електричного струму?

Кам’яне вугілля, природний газ, нафта та уранові руди (для атомних електростанцій).

Уявіть, що ви будуєте новий сталеливарний завод в Україні, де будуть використовувати залізну руду та кам’яне вугілля. Обґрунтуйте вибір міста для розміщення цього підприємства. Розкажіть, які природні ресурси ви будете використовувати, як їх транспортуватимете та які сучасні технології запровадите для зменшення шкідливого впливу на довкілля.

Доцільно розміщувати підприємство поблизу родовищ сировини, оскільки металургія є матеріаломістким виробництвом.

Наприклад, Кривий Ріг (поклади залізної руди) або Запоріжжя (близькість до Кривого Рогу, наявність великого енергетичного центру – Дніпровської ГЕС). Залізна руда (Криворізький басейн), кам’яне вугілля (транспортування з Донецького або Львівсько-Волинського басейнів, або імпорт), вода (з річки Дніпро).

Залізна руда може транспортуватися залізницею з Кривого Рогу. Вугілля також залізницею. Вода забирається з річки Дніпро.

Запровадження замкнених циклів водокористування (для зменшення скидів стічних вод), використання сучасних систем очищення газів та пилу (для зменшення викидів в атмосферу), утилізація відходів (наприклад, використання доменного газу для виробництва електроенергії).

Як ви думаєте, чи доцільно відновлювати видобуток бурого вугілля у Дніпровському буровугільному басейні?

З одного боку, це може сприяти енергетичній незалежності, оскільки в Україні є значні поклади, а також може забезпечити робочі місця. З іншого боку, буре вугілля є низькоякісним паливом, його видобуток переважно відкритим способом є значним джерелом забруднення довкілля. Крім того, видобуток відкритим способом призводить до деградації ландшафтів, що потребує дорогої рекультивації.

Дізнайтеся, звідки до вашої територіальної громади надходить електричний струм та хто є головним його споживачем.

Електроенергія надходить з об’єднаної енергетичної системи України від найбільших електростанцій (атомних, теплових, гідравлічних), а головні споживачі: промислові підприємства, комунальне господарство та населення.

За мал. 50.1 та за допомогою інтернет-джерел установіть, які існують виробничі зв’язки між підприємствами, зображеними на мал. 50.2.

Коксохімічний завод постачає кокс металургійному й феросплавному заводам, вони дають метал машинобудівному, алюмінієвому й трансформаторному заводам, машинобудівний і трансформаторний виготовляють обладнання для ГЕС та інших заводів, а ГЕС забезпечує всі ці підприємства електроенергією.

Оберіть одну з електростанцій (мал. 50.3). Використовуючи інформацію з додаткових джерел, складіть повідомлення про неї, зазначивши її місце розташування, історію створення та сучасну діяльність.

Повідомлення про Глибочанську ГЕС (мал. 50.3, фото 1)

Потужність ГЕС становить 7500 кВт.

Місце розташування

Глибочанська мала гідроелектростанція розташована у Вінницькій області, в межах Тростянецької селищної громади (Гайсинський район), на руслі річки Південний Буг. Станція знаходиться поблизу села Глибочок.

Історія створення

Як і більшість малих ГЕС на Південному Бузі, ця станція була збудована в середині XX століття (у 1950-х роках) у рамках масштабної електрифікації сільської місцевості. У той час такі станції забезпечували струмом навколишні колгоспи та села, працюючи автономно від єдиної енергосистеми. З розвитком потужних АЕС і ТЕС у 1970–80-х роках значення малих станцій зменшилося, і багато з них, включаючи Глибочанську, були законсервовані або занедбані.

Сучасна діяльність

У період незалежності України, завдяки впровадженню «зеленого тарифу», станція отримала друге життя. Її було відновлено та модернізовано приватними інвесторами. Нині Глибочанська ГЕС генерує екологічно чисту електроенергію, використовуючи енергію течії річки, і передає її в загальну енергомережу України.

Проаналізуйте мал. 50.4 та відомості про споживання електричного струму вашою сім’єю за 2024 рік. Визначте, скільки коштів зекономила б ваша сім’я за рік, якщо б споживала електроенергію, вироблену сонячними панелями. Врахуйте, що у 2024 р. ціна зеленого тарифу становила 590,24 коп/кВт·год.

На схемі зображено сонячну електростанцію (СЕС) для приватного будинку, яка працює за принципом перетворення сонячної енергії в електричну за допомогою панелей та інвертора. Вироблений струм (220 В) живить побутові прилади (“Споживач”), а надлишок може передаватися в загальну електромережу через лічильник.

(Тут багато невідомих даних, наприклад яка потужність системи та її вартість. Без цього важко розрахувати реальну економію).

Перевіряємо себе

1. Чому промислові центри в Україні мають великі підприємства з виробництва електричного струму?

Промислові центри, особливо металургійні (наприклад, у Запоріжжі), споживають величезну кількість електроенергії, тому їх вигідно розміщувати поруч із потужними електростанціями (ГЕС, ТЕС, АЕС). Це дозволяє мінімізувати втрати струму під час транспортування лініями електропередач та знизити собівартість продукції, оскільки витрати на енергію є значною частиною ціни металу.

2. Чому важливо нарощувати вітчизняне виробництво електричного струму на сонячних електростанціях?

Важливо нарощувати виробництво на СЕС, бо вони використовують невичерпну енергію Сонця. Виробництво електрики на сонячних електростанціях є “чистим” і не шкодить довкіллю, на відміну від ТЕС. Це допомагає зменшити залежність від викопного палива. Також це потрібно через те, що російська агресія зруйнувала об’єкти енергетики, що знизило енергетичну безпеку.

3. Чи потрібне очищення кам’яного вугілля, видобутого на вітчизняних шахтах?

Так, очищення (збагачення) вугілля є необхідним технологічним процесом для відокремлення чистого палива від порожньої породи та домішок (золи, сірки). Збагачене вугілля має вищу теплотворну здатність, що підвищує ефективність його спалювання на ТЕС та використання у металургії (коксування). Також це зменшує витрати на перевезення, адже не потрібно транспортувати зайву породу.

4. Чому ціна на енергоносії на світовому ринку впливає на їхнє видобування в Україні?

Якщо світові ціни на нафту, газ чи вугілля зростають, видобуток власних ресурсів в Україні стає рентабельнішим, оскільки купувати їх за кордоном стає надто дорого. Високі світові ціни стимулюють інвестиції у вітчизняну видобувну галузь та розвідку нових родовищ, щоб забезпечити енергетичну безпеку держави. І навпаки, низькі світові ціни можуть зробити імпорт дешевшим за власний видобуток, що іноді призводить до закриття нерентабельних шахт.

5. Користуючись інформацією з офіційного сайту Державної служби статистики України, дослідіть, як змінилося виробництво сонячної енергії у державі з 2020 р. Проаналізуйте отримані дані та побудуйте у зошиті стовпчикову діаграму. Зробіть висновки.

Висновки

1. Зростання потужностей: Попри війну, загальна потужність української сонячної енергетики продовжує зростати (з 6,3 ГВт у 2020 році до 8,9 ГВт у 2024 році). Це свідчить про великий інтерес до цього джерела енергії.
2. Вплив війни: Реальне виробництво енергії (кількість вироблених кіловат) у 2022 році суттєво знизилося, бо самі сонячні панелі є, але багато великих станцій знаходяться на окупованому сонячному півдні та не працюють на енергосистему України.
3. Зміна пріоритетів: Якщо до 2021 року будували велетенські промислові станції, то зараз розвивається “розподілена генерація” — невеликі СЕС на дахах лікарень, шкіл, підприємств та приватних будинків для захисту від відключень світла.

6. Оцініть свою діяльність на уроці.

Що нового дізналися? Дізнався про структуру “зеленої” енергетики в Україні та принцип роботи сировинного чинника.

Що залишилося незрозумілим? Деталі технологічного процесу збагачення вугілля (як саме це відбувається фізично).

Хто і як допомагав у роботі? Допомагали додаткові матеріали з підручника та статистичні дані з Інтернету для аналізу цін.

Інтелектуальний клуб. Уявіть, що вам необхідно опалювати ваш приватний будинок. З’ясуйте разом з батьками, за якою ціною пропонують для опалення мережевий природний газ, природний газ у балонах, вугільні брикети, дрова, електроенергію у вашому регіоні. Який зі способів опалення є найбільш вигідним?

За якою ціною пропонують енергоносії

• Мережевий природний газ: діє фіксований тариф «Нафтогазу» — 7,96 грн за 1 м³.
• Електроенергія: єдиний тариф для населення становить 4,32 грн за 1 кВт·год (нічний тариф за наявності двозонного лічильника — 2,16 грн).
• Дрова: середня ціна колотих дров твердих порід коливається в межах 2000–2800 грн за складометр (залежить від регіону та доставки).
• Вугільні брикети/вугілля: вартість якісного антрациту або торфобрикетів сягає 12 000–16 000 грн за тонну.
• Природний газ у балонах (пропан-бутан): ціна на заправках становить близько 30–35 грн за літр.

Який зі способів опалення є найбільш вигідним?

Найбільш економічно вигідним залишається мережевий природний газ. При спалюванні 1 м³ газу виділяється близько 8–9 кВт тепла, що робить вартість 1 кВт теплової енергії приблизно 1 грн. Для порівняння:

1. Дрова: вартість 1 кВт тепла становить близько 1,5–2,0 грн (залежить від ККД котла та вологості деревини).
2. Електроенергія (електрокотел): вартість 1 кВт тепла дорівнює 4,32 грн (найдорожчий варіант без використання теплового насоса).
3. Балонний газ: є найменш вигідним через високу ринкову вартість пального та логістику.