Городское и сельское население 4 глава

электростанций. Промышленных запасов шахты хватит как минимум на полстолетия. Кроме того, есть разведанные запасы, которые могут

разрабатываться и в дальнейшем. Поэтому

«Шахтерская-Глубокая» –

перспективное предприятие, несмотря на то, что добыча угля идет на глубине почти 1400 метров.

Рис. 25 Шахта им. Засядько

На шахте регулярно вводятся в эксплуатацию новые лавы, создается дополнительный фронт работ. В отличие от крутопадающих пластов Центрального района Донбасса, шахты г. Шахтерска имеют пологие пласты с углом падения от 4 до 23 градусов. Это дает возможность в полной мере использовать механизацию. Сегодня на шахте действуют два комплексно- механизированных забоя, работают проходческие комбайны.

Здесь уделяют пристальное внимание производственной дисциплине, технике безопасности.

В каменноугольный (карбоновый) период между Днепром и Доном происходило многоразовое чередование суши и моря. Значительное опускание территории

Рис. 26 Шахта им. Петровского

привело к заполнению

внушительного прогиба мощными (свыше 10 км) отложениями. Здесь существовало неглубокое прибрежное море с заболоченной прилегающей сушей, на которой произрастали первобытные леса. Огромный объём их биомассы послужил основой последующего угленакопления. О многократном изменении природных условий (суша – море) свидетельствует чередование слоёв песчаников и относительно тонких угольных пластов (их насчитывается более 200). В карбоновый период, продолжавшийся 65 млн. лет (360–295 млн. лет тому назад), накопились угольные толщи Донецкого бассейна.

Первые сведения о залежах каменного угля в районе реки Северский Донец известны с первой половины XVIII века, когда эти земли завоевала Российская империя. Благодаря реке

сосредоточение множества месторождений со временем получило название Донецкий угольный бассейн (или Донбасс).

С развитием капитализма в России в 70-е годы XIX века началась интенсивная промышленная разработка каменного угля в Донбассе, растущая быстрыми темпами. В 1880 г. было добыто 1,4 млн. тонн, в 1900 г. – до 11 млн. тонн, а в 1913 г. – около 16,9 млн. тонн.

Накануне I мировой войны в Донбассе сосредоточивалось более 70 % всей угледобычи Российской империи. В период I мировой войны и последовавшей за ней гражданской войны добыча угля значительно сократилась (до 4,6 млн. тонн, 1920 г.). Перед началом II мировой войны в Донбассе добывалось 83,7 млн. тонн угля, что составляло более половины угледобычи СССР. Максимальные объёмы добычи каменного угля (почти 200 млн. тонн в год) были достигнуты в Украинской ССР в 1970-е годы. К моменту распада Советского Союза Украина занимала второе место в Европе по угледобыче после Польши. В 1989 г. в Украине добыли 170,2 млн. тонн, что в расчёте на душу населения тогда составляло 3500 кг угля (в целом по СССР – 2701 кг), в США – 3516, Великобритании – 1771 кг, Франции – 294 кг, Чехословакии – 7913 кг и Польше – 7039 кг.

Первооткрывателем каменноугольных залежей Донецкого бассейна считается известный русский рудознатец Г. Капустин, обнаруживший их в 1721 г. в нижнем течении реки Северский Донец. Добывать полезные ископаемые здесь начали в 1795 г. для обеспечения углём Луганского литейного завода. Тогда на землях села Верхнего (ныне территория г. Лисичанск) был основан первый в Донбассе каменноугольный рудник. До 1802 г. лисичанские угольные копи были единственными промышленными разработками во всем Донецком бассейне.

Наивысшего уровня добычи рудник достиг в 1840-е годы, когда он поставлял уголь Черноморскому пароходству. В 1835 г. на Петропавловской шахте в основном штреке был проложен первый рельсовый путь длиной 76 м, по которому уголь откатывали в деревянных вагонетках.

Строительство угольных шахт в XVIII веке послужило началом промышленного развития Донбасса. Высокий спрос на высококачественный донецкий уголь стал значительным стимулом привлечения прямых иностранных инвестиций, благодаря которым в ХІХ веке Донбасс обеспечивал 74 % общего объема добычи угля в стране и почти 100 % объема добычи коксующегося угля. Рост добычи угля способствовал становлению черной металлургии в регионе. К середине 1870-х годов, расположенная в Донбассе Новороссийская компания, принадлежащая английскому заводчику Джону Хьюзу, стала одним из крупнейших металлургических заводов страны. Из 17 российских металлургических заводов 12 находились в Донбассе. Строительство заводов в основном финансировалось американскими, английскими, французскими, бельгийскими и немецкими инвесторами. Одновременно в Донбассе велось повсеместное строительство железных дорог.

§13. Электроэнергетика

Какое значение имеет электроэнергетика в жизни современного человека? Как электроэнергетика связана c топливной промышленностью?

Значение электроэнергетики, ее структура и предпосылки развития.

Без электроэнергии невозможно представить работу ни одной отрасли. Поэтому в XX веке электроэнергетика вошла в «авангардную тройку» отраслей промышленности, которые определяют и обеспечивают развитие всей производственной сферы. Она способствует созданию новых промышленных узлов, влияет на размещение отдельных отраслей промышленности, улучшает условия труда и быта.

Электроэнергетика – базовая отрасль экономики, которая вырабатывает, передает и трансформирует электроэнергию. Это большое и многоотраслевое хозяйство.

Рис. 27. Отраслевой состав электроэнергетики

В состав электроэнергетики входят не только разные виды электростанций, но и обширная сеть электропередач, в которой занято значительно больше работников, чем на всех электростанциях, вместе взятых.

Рис. 28. Зуевская ТЭС Рис. 29. Углегорская ТЭС

Почти вся электроэнергия вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС).

Электроэнергетика в нашем крае, по сравнению с другими отраслями промышленности, работает более стабильно. Согласно статистическим данным, за 2013 год в Донецкой области было выработано 28,3 млрд. кВт- часов, что на 1 % меньше по сравнению с 2011 годом, когда было выработано самое большое количество электроэнергии за последние 15 лет (рис. 4).

В 2013 году на стабильность работы электроэнергетического комплекса сказалась масштабная авария на Углегорской ТЭС. В дальнейшем, ситуация улучшилась за счет более высокой загрузки других тепловых электростанций, а также благодаря запуску двух восстановленных энергоблоков Углегорской ТЭС.

Установленная мощность 7 тепловых электростанций (10,0 тыс. Мвт) способна полностью обеспечить областные потребности и поставлять электроэнергию за пределы региона.

Рис. 30. Динамика производства электроэнергии

Технологические особенности отрасли.

Тепловые электростанции сжигают топливо, нагревают воду, превращают ее в пар, который подают под давлением на газовые турбины. Как топливо используют энергетический уголь, природный газ и мазут.

Среди тепловых электростанций выделяют конденсационные и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На конденсационных электростанциях отработанный водяной пар конденсируется и снова подается в котел для нагревания. Конденсационные ТЭС производят только электроэнергию. ТЭЦ производят одновременно электрическую и тепловую электроэнергию (горячую воду или пар), которую направляют по трубам для обогрева жилых домов, предприятий. ТЭЦ обычно строят в больших городах, поскольку передача пара или горячей воды возможна на расстояние не более 20 км.

ТЭС могут работать только в стабильном режиме, так как для достижения необходимых параметров пара в котле необходим его разогрев на протяжении 2–3 суток. Частые остановки и запуски теплоэлектростанций

резко снижают эффективность их работы, в частности, увеличивают затраты топлива и изношенность оборудования. Немаловажно то, что тепловые электростанции обладают маневренностью, могут менять режим работы и способны, когда требуется, наращивать производство в соответствии с потребностями единой энергосистемы.

Размещение отрасли.

Большие ТЭС размещают в районах добычи топлива, вблизи рек, которые дают воду для охлаждения. Это экономически выгодно, потому что перевозить топливо в несколько раз дороже, чем передавать электроэнергию линиями электропередач.

Первая тепловая станция, построенная в 1926 году на территории области, – Штеровская ГРЭС. Сегодня на территории Донецкого региона работают крупнейшие тепловые электростанции: Углегорская (г. Светлодарск, г. Дебальцево) – крупнейшая в Европе: 3,6 ГВт; Старобешевская (пгт Новый Свет) – 2,0 ГВт; Славянская (г. Николаевка, г. Славянск) – 1,8 ГВт; Кураховская (г. Курахово, Марьинский район) – 1,49 ГВт; Зуевская (г. Зугрэс, г. Харцизск) – 1,215 ГВт; Мироновская (пгт Мироновский, г. Дебальцево) – 0,085 ГВт; Зуевская ЭТЭЦ (г. Зугрэс, г. Харцизск); Краматорская-4 (г. Краматорск).

Рис. 31. География размещения электростанций

Нетрадиционные источники энергии.

Уже сегодня Донетчина учится использовать альтернативные источники энергии – ветер и солнечную энергию, для выработки электричества. Биомассу: древесные опилки, солому – для отопления. За счет этого уже сейчас экономят более 1 млрд. грн.

Специалисты делят Донецкий регион на две части: южнее Донецка и севернее. По мере приближения к побережью Азовского моря возможности

по использованию энергии ветра увеличиваются. Возле села Безыменное Новоазовского района работает ветровая электростанция.

Рис. 32. Ветровая электростанция Рис. 33. Гелиоустановка

Донбасс может использовать и энергию Солнца. По количеству солнечных дней в году Приазовье не уступает Крыму. На берегах Азовского моря обнаружены шесть тысяч точек, где можно использовать солнечные батареи. Потенциал солнечной энергии здесь очень высок – 33 млрд. мВт в год, поэтому здесь есть перспективы развития солнечной энергетики. Как считают специалисты, после внедрения СЭС количество выбросов вредных веществ сократится на 28,2 %.

Энергосистема.

Электроэнергия передается по высоковольтным линиям электропередач (ЛЭП) на любые расстояния. Целесообразно использовать необходимое количество электроэнергии для нужд районов, через территорию которых проходят ЛЭП (рис. 8).

В 1929 году от Штеровки до Кадиевки была построена первая линия электропередач напряжением 110 кВт.

По территории нашего края проходит линия электропередачи

напряжением 700 кВ «Волгоград– Счастье–Первомайск–Артёмовск– Запорожье», а также крупные ЛЭП (330–

500 кВ): Зуевская ТЭС–Новочеркасская ГРЭС, Зуевская ТЭС–Мариуполь, Углегорская ТЭС–Нововоронежская АЭС, Углегорская ТЭС–Шахты, Славянская ТЭС–Змиевская ТЭС, Кураховская ТЭС–Запорожье,

Кураховская ТЭС–Мариуполь,

Рис. 33. Линии электропередач

Углегорская ТЭС–Приднепровская ТЭС, Мариуполь–Запорожская АЭС.

Электростанции соединяются между собой ЛЭП и образуют энергосистемы. Это обеспечивает бесперебойное и равномерное обеспечение электроэнергией значительных по размерам районов, охваченных энергосистемой. В 1940 году Донбасскую энергосистему соединили с Днепровской. В последние годы действует мощная линия электропередач Донбасс–Западая Украины.

Проблемы и перспективы развития электроэнергетики.

На современном этапе остро стоит проблема модернизации энергетического хозяйства. Устаревшие технологии сжигания угля, мазута, газа, высокий уровень сработанности оборудования приводят к превышению затрат топлива и огромным выбросам вредных веществ в атмосферу. Основная доля электроэнергии используется для потребности промышленности, где очень большие потери электроэнергии в результате небрежного отношения и применения неэффективных технологий производства.

Проблема!Главной причиной, ограничивающей развитие энергетики, является экологическая. За 2012 год выбросы загрязняющих атмосферу веществ предприятиями по производству и распределению электроэнергии составили 592,1 тыс. тонн, или 39,1 % всех выбросов стационарными источниками загрязнения. Предложите пути решения этой проблемы.

В 2013 году вредные выбросы предприятий электроэнергетики уменьшились на 13,6 % за счет неработающей Углегорской ТЭС, однако остаются самыми значительными среди всех видов промышленной деятельности – 384,1 тыс. тонн, или 35,8 % областного объема.

Таблица 13. Удельный выброс загрязняющих веществ от ТЭС Донецкой

области

Учитывая среднее значение удельного выброса от ТЭС, а также тот факт, что население потребляет 7859,4 млн. кВт в год электроэнергии, можно определить, что при выработке этого количества электроэнергии на ТЭС в атмосферный воздух поступает 141,5 тыс. т загрязняющих веществ в год, таких как: оксид углерода и азота, диоксид серы, пыль неорганическая, тяжелые металлы, парниковые газы (табл. 1).

Для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу и эффективного использования энергии как приоритетного направления энергетической политики региона, необходимо: увеличивать объемы

использования природного газа на ТЭС за счет уменьшения его затрат в металлургии и других отраслях хозяйства; повышать эффективность использования топлива разных видов; внедрять эффективные и экономически рентабельные очистительные устройства и их системы; совершенствовать структуру промышленности; внедрять

Рис. 34. Старобешевская ТЭС

энергосберегающие технологии, оборудование и бытовые приборы.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Что входит в отраслевой состав электроэнергетики? 2. Каково значение электроэнергетики в хозяйстве региона? 3. Что такое ТЭЦ, ТЭС? В чем их отличие? 4. Почему в Донбассе были построены только тепловые электростанции? 5. Какие нетрадиционные виды энергии используются в нашем регионе? 6. Что такое энергосистема? В чем ее особенности? 7. Каковы проблемы и перспективы развития электроэнергетики Донецком регионе? 8. Подготовьте учебный проект «Нетрадиционные виды энергии». 9. Определите, сколько стоит 1 кВт/ч электроэнергии. Посмотрите по счетчику, какое количество электроэнергии ваша семья потребляет в сутки. Сколько это стоит? Проведите аналогичные расчеты за месяц, год. Определите, какие домашние электроприборы потребляют наибольшее количество электроэнергии. Как программа энергосбережения может быть реализована в вашем доме? Разработайте «домашние мероприятия» по энергосбережению.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

Тема: «Составление секторной диаграммы производства электроэнергии»

Ход работы:

1. Используя статистические данные, составьте секторную диаграмму производства электроэнергии электростанциями Донецкого региона (производство электроэнергии ТЭС – 99,9 %, альтернативными электростанциями – 0,1 %).

2. Нанесите на контурную карту крупнейшие ТЭС, укажите их название.

3. Сделайте общий вывод.

ИЗ ДНЕВНИКА КРАЕВЕДА: Первенец ГОЭЛРО в Донбасе – Штеровская ГРЭС, стала катализатором роста достижений в энергетике региона и страны, а ряд достижений отныне назывался не иначе как «впервые в мире». Нигде в мире не было практического сжигания антрацитового штыба в пылевидном состоянии. Лабораторные опыты были, но первое промышленное сжигание состоялось весной 1927 года в котле № 2 на Штеровской ГРЭС. А ведь только в отвалах в этом районе Донбасса тогда его накопилось около 50 миллионов пудов. При этом успешно была решена и проблема золоудаления. В нашем крае реализуются проекты: Ветряного парка «Новоазовский» (189 ветровых установок) и «Солнечные крыши Донбасса» (6 тысяч солнечных Рис. 35. Штеровская ГРЭС 1 коллекторов).

§14. Металлургия

Какие полезные ископаемые принадлежат к рудам черных металлов, цветных? Что такое комбинирование, концентрация?

Металлургический комплекс.

Металлургический комплекс – основа индустрии. Состоит из черной и цветной металлургии.

Металлургическая отрасль обеспечивает более 50 % объема промышленного производства Донецкого региона. В ней сосредоточено почти 20 % основных средств производства и четверть промышленно- производственного персонала региона. Предприятия металлургического комплекса производят полный ассортимент изделий из металла с последующим экспортом в более чем 50 стран мира. Удельный вес экспортной металлургической продукции в общем объеме экспорта составляет свыше 70 %. Основными видами товарной продукции металлургических предприятий является стальная заготовка, металлопрокат (горячекатаный, холоднокатаный и толстый лист, сортовой и фасонный прокат), стальные трубы, стальные канаты и другие виды металлопродукции. Черные и цветные металлы как конструкционные материалы широко используются в машиностроении, строительстве, транспорте и всех без исключения отраслях народного хозяйства, выдерживая острую конкуренцию со стороны пластмасс, керамики и других современных

материалов.

Проблема!В настоящее время, в противовес недалекому прошлому, уже по уровню производства чугуна, стали и проката не судят об экономическом могуществе страны. Подумайте, почему?

Чёрная металлургия. Структура черной металлургии и предпосылки развития.

Ведущая роль в металлургическом производстве принадлежит черной металлургии. Это сложная отрасль, включающая много производств, разных по уровню организации и технологий. Их можно разделить на основные и вспомогательные производства – от добычи сырья

и топлива и получения вспомогательных материалов (например, флюсов) до выпуска проката и металлических изделий.

Рис. 36. Отраслевой состав черной металлургии

Основное производство– это выпуск готового металла. Вспомогательное – производство сплавов, в черной металлургии – ферросплавов (сплав чугуна, например, с марганцем или хромом). Вспомогательными производствами также являются переработка вторичного сырья

(перерабатывающая металлургия работает на металлоломе) и прокат чёрных и цветных металлов.

Начиная с 2006–2007 годов, объёмы производства в металлургической промышленности заметно снижаются (рис. 2, 3). За 2013 год в области выплавлено 12,9 млн. т чугуна, стали – 13,3 млн. т, готового проката произведено 7,5 млн. т, стальных труб – 407 млн. т. Объемы производства снижаются, а доля в стоимости промышленной продукции увеличивается.

Рис. 37. Динамика производства стали

Рис. 38. Динамика производства металлических труб

Начало развитию черной металлургии области положено в 1852–1861 гг. строительством Петровского завода, который вскоре был закрыт. В 1872 году начал выплавлять металл Юзовский (ныне Донецкий) металлургический завод. Он использовал вначале донецкую, а затем криворожскую железную руду и работал на местном коксе. После ввода в эксплуатацию Екатерининской железной дороги (80-е годы), способствовавшей увеличению объема перевозок донецкого угля и криворожской руды, в течение последних пяти лет XIX века вступают в строй Дружковский, Донецко-Юрьевский (теперь Алчевский), Енакиевский (на месте старого Петровского), «Русский Провиданс» (ныне Мариупольский им. Ильича), Макеевский и Краматорский заводы.

Технологические особенности отрасли.

Основным видом технологических связей и формой общественной организации производства в отрасли является комбинирование. Поэтому ведущим видом металлургических предприятий являются комбинаты – объединения промышленных предприятий

разных отраслей, в которых продукция одного служит сырьем или полуфабрикатом для другого; или нескольких специализированных предприятий, последовательно обрабатывающих сырье, связанных технологической цепочкой.

В зависимости от сочетания технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе:

- комбинаты полного цикла, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса;

- комбинаты неполного цикла – это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса (производят только сталь, прокат или ферросплавы);

- предприятия неполного цикла («малой металлургии») называются перерабатывающими.

Рис. 39. Производство черных металлов

Раньше сталь получали в мартеновских печах, которые сжигали кокс для выплавки металла. Под влиянием НТП изменилась технология производства стали. Наиболее передовые способы производства: кислородно- конверторный (передел жидкого чугуна в сталь путём продувки в конвертере технически чистым кислородом), электроплавильный (получение наиболее качественной стали в электропечах), прямого восстановления железа, порошковая металлургия (используя порошки металлов, производит их соединения, которые характеризуются высокой твердостью, стойкостью против коррозии).

Для черной металлургии характерна материалоемкость. На изготовление 1 т стали необходимо 7 т сырья и топлива. Поэтому основными факторами размещения предприятий являются

топливный и сырьевой. Перерабатывающая и малая металлургия ориентируется на потребителя (большие машиностроительные заводы), а производство стали в электропечах – на электроэнергию. Важное значение для металлургических предприятий имеет наличие воды.

Размещение отрасли.

Превращению территории Донецкого региона в главную базу черной металлургии способствовал ряд факторов: расширение внутреннего рынка, наличие каменного угля, строительство железных дорог, доставка криворожской руды и никопольского марганца, близость к портам Азовского и Черного морей, по которым можно было вывозить черные металлы за границу.

Донецкий район возник у месторождений коксующегося угля, известняков, а также на основе переработки руд, поступающих из Приднепровья (принцип «маятника» – вагоны с коксом едут на комбинаты Приднепровья, а назад возвращаются с железной и марганцевой рудой).

Образовались Донецко-Макеевский и Енакиевский металлургические узлы. Главным центром является Донецк.

Рис. 40. География размещения черной металлургии Донецкой области

Эти факторы способствовали формированию двух районов черной металлургии – Донецкого и Приазовского.

Рис. 41. Донецкий металлургический завод Рис. 42. Енакиевский металлургический завод

Донецкий металлургический завод вывел из эксплуатации свою последнюю мартеновскую печь. Теперь в Донецке их больше нет. Вместо них устанавливают дуговые электросталеплавильные печи (рис. 8).

Закрытие «мартенки» снизит потребление электроэнергии в десять раз, а выбросы в атмосферу вредных веществ – в шесть раз. Донецк избавится от трех тысяч тонн загрязняющих веществ в год.

В Енакиево также работает современное металлургическое предприятие полного цикла с более чем столетним опытом работы. Завод представлен доменными печами, мартенами, прокатными станами, конверторами. Здесь же сосредоточено и коксохимическое производство, вспомогательные и обслуживающие предприятия. Потребителям ЕМЗ предлагает более 50 видов металлопродукции.

Кроме узлов выделяются металлургические центры – Краматорск, Константиновка.

Металлургическое предприятие миниметаллургический завод ООО

«Электросталь» расположено в г. Курахово Марьинского района. Строительство предприятия началось летом 2006 года. Введено в эксплуатацию 2 марта 2008 года. Главный поставщик основного оборудования – итальянская фирма

«SТВ». Основой производства является

Рис. 42. Трехручьевая машина непрерывнолитой разливки

современная 50-тонная электродуговая печь, которая переплавляет вторичные черные металлы; аналогичная по емкости установка внепечной обработки стали «печь-ковш» и трехручьевая машина непрерывнолитой заготовки (МНЛЗ).