Совершенствование турбогенераторов, как техническая база обеспечения энергетической независимости Украины

Abstract

В статье проведен анализ состояния, проблем и перспектив развития современной электроэнергетики. Определены направления ее развития с учетом выбора технико-экономического сценария развития, сопутствующих факторов и их взаимного влияния. Целью работы являлось определение перспективных направлений устойчивого развития национальной электроэнергетики с целью обеспечения энергобезопасности Украины, проведение сравнительного анализа источников электроэнергии, подтверждение необходимости совершенствования основных источников – турбогенераторов. Установлены достоинства и недостатки, мировые тенденции дальнейшего использования современных источников электроэнергии – тепловых (включая атомные) электростанций и станций от возобновляемых источников энергии. Определены внутренние и внешние угрозы энергетической безопасности Украины. Установлено, что в связи с активным ростом населения планеты и с увеличением его энергетической активности электроэнергии от возобновляемых источников энергии будет недостаточно, что ближайшие 20-30 лет основными источниками электроэнергии будут атомные электростанции и это подтверждает необходимость проведения работ по совершенствованию турбогенераторов. Установлены направления совершенствования конструкций турбогенераторов и систем охлаждения. Отмечено, что совершенствование турбогенераторов требует одновременного повышения эффективности и систем, обеспечивающих их работу: систем снабжения газом, водой и маслом, системы возбуждения. Показана необходимость полного внедрения автоматического контроля состояния турбогенераторов, использования приемов современной технической диагностики наиболее напряженных узлов и элементов как в режиме online, так и при проведении плановых и аварийных ремонтов. Подтверждение необходимости проведения работ по совершенствованию отечественных турбогенераторов вызвано появлением в общей энергосистеме Украины новых типов электроэнергетических источников, которые пользуются активной государственной поддержкой. Отмечена перспективность использования возобновляемых источников энергии с точки зрения снижения экологических проблем, но только для индивидуальных потребителей. Проанализированы преимущества, недостатки и проблемы использования возобновляемых источников энергии, которые наиболее приемлемы для Украины.

During the research, an analytical analysis of the electricity sources, which are installed at power plants in Ukraine and the world, was carried out, taking into account the growth of the planet's population and its energy activity. Cyclic theory was chosen as the theoretical basis for forecasting. On the basis of this theory, global development trends, advantages and disadvantages of currently used sources of electricity - thermal (including nuclear) power plants and stations that operate from renewable energy sources - have been established. A review of literary sources on the methods of the energy sector forecasting the development, including the development of the energy sector in Ukraine, has been carried out. Originality. It has been established that due to the active growth of the planet's population, with the increase in its energy activity, obtaining electricity from renewable energy sources is not enough, that for the next 20-30 years nuclear power plants will be the main sources of electricity. The internal and external threats to the energy security of Ukraine, directions of development of turbogenerator construction, ways to improve turbogenerators, to increase their energy efficiency, power per unit of performance, to increase the readiness and maneuverability factors, and overload capacity have been identified. Practical significance. The need to continue the modernization and improvement of the turbogenerators of nuclear power plant units, as the main sources of electricity, has been proved. The directions of their improvement are established: increasing the power in the established sizes, making changes to the design of the turbogenerators inactive elements, replacing the cooling agent to keep Ukrainian turbogenerators at the world level, improving auxiliary systems, improving and increasing the reliability of the excitation system, introduction of automatic systems for monitoring the state turbogenerators. Possible limits of use, advantages, disadvantages and problems of using renewable energy sources for Ukraine have been established.