Електроенергетика займається виробництвом і передачею електроенергії і є однією з базових галузей важкої промисловості.
За виробництвом електроенергії Росія знаходиться на 2-му місці в світі після США, але розрив за цим показником між нашими країнами є дуже значним (в 1992 р
У Росії було вироблено 976 млрд квт? Ч електроенергії, а в США - більше 3000, т. Е. Більш ніж втричі.
В останні п'ятдесят років електроенергетика була в нашій країні однією з найбільш динамічно розвиваються галузей, вона випереджала за темпами розвитку як промисловість в цілому, так і важку індустрію. Однак останні роки характеризувалися зниженням темпів збільшення виробництва електроенергії, а в 1991 році вперше відбулося зменшення абсолютних показників виробництва (табл. 3.1).
Таблиця 3.1. Виробництво електроенергії в Росії, млрд кВт-год. \u200b\u200b*
* З кн .: Російський статистичний щорічник. - М., 1997. - С. 344.
В даний час електроенергетика Росії знаходиться в глибокій кризі. Щорічне введення потужностей знизився до рівня 1950-х рр., Більше половини електроенергетичного обладнання застаріло, потребує реконструкції, а частина - в негайній заміні. Різке скорочення резервів потужностей призводить до складного становища з постачанням електроенергією в ряді регіонів (особливо на Північному Кавказі, Далекому Сході).
Основна частина електроенергії, виробленої в Росії, 1 використовується промисловістю - 60% (в США відповідно 39,5), причому більшу частину споживає важка індустрія - машинобудування, металургії, хімічна, лісова, 9% електричної енергії споживається в сільському господарстві (в США - 4,2), 9,7% - транспортом (в США - 0,2%), 13,5% - іншими галузями - сфера обслуговування і побуту, реклама та ін. (в США це основна сфера споживання електроенергії - 44,5 %). Частина виробленої електроенергії йде на експорт. Втрати електроенергії в Росії складають близько 8% її виробництва (в США - 11,6%).
Відмітна особливість економіки Росії (так само і раніше СРСР) - більш висока в порівнянні з розвиненим: країнами питома енергоємність виробленого національного доходу (майже в півтора рази вище, ніж в США), тому необхідно широко впроваджувати енергозберігаючі технології та техніку. Проте навіть в умовах зниження енергоємності ВНП специфікою розвитку виробництва енергії є постійно зростаюча потреба в ній виробничої і соціальної сфери. Важливу роль електроенергетика відіграє в умовах переходу до ринкової економіки, від її розвитку багато в чому залежить вихід з економічної кризи, вирішення соціальних проблем. На вирішення соціальних завдань в 1991-2000 рр. піде понад 50% приросту споживання електроенергії, а в 2000-2010 рр.
Майже 60%.
Специфічною особливістю електроенергетики є те, що її продукція не може накопичуватися для подальшого використання, тому споживання відповідає виробництва електроенергії і за розмірами (зрозуміло, з урахуванням втрат), і в часі. Існують стійкі міжрайонні зв'язку з ввезення і вивезення електроенергії: електроенергетика є галуззю спеціалізації Поволзької і Східно-Сибірського великих економічних районів. Великі електростанції відіграють значну районообразующую роль. На їх базі виникають енергоємні і теплоємність виробництва (виплавка алюмінію, титану, феросплавів, виробництво хімічних волокон і ін.). Наприклад, Саянський ТПК (на базі Саяно-Шушенській ГЕС) - електрометалургія: споруджується Саянський алюмінієвий завод, завод з обробки кольорових металів, будується молібденовий комбінат, в перспективі намічається будівництво електрометалургійного комбінату.
В даний час без електричної енергії наше життя немислима. Електроенергетика вторглася в усі сфери діяльності людини: промисловість і сільське господарство, науку і космос. Уявити без електроенергії наш побут також неможливо. Настільки широке поширення пояснюється її специфічними властивостями:
· Можливості перетворюватися практично в усі інші види енергії (теплову, механічну, звукову, світлову і т.п.);
· Здатності щодо просто передаватися на значні відстані у великих кількостях;
· Величезним швидкостям протікання електромагнітних процесів;
· Здатності до дроблення енергії і утворення її параметрів (зміна напруги, частоти).
У промисловості електрична енергія застосовується для приведення в дію різних механізмів і безпосередньо в технологічних процесах. Робота сучасних засобів зв'язку (телеграфу, телефону, радіо, телебачення) заснована на застосуванні електроенергії. Без неї неможливо було б розвиток кібернетики, обчислювальної техніки, космічної техніки.
У сільському господарстві електроенергія застосовується для обігріву теплиць і приміщень для худоби, освітлення, автоматизації ручної праці на фермах.
Величезну роль електроенергія грає в транспортній промисловості. Електротранспорт не забруднює навколишнє середовище. Велика кількість електроенергії споживає електрифікований залізничний транспорт, що дозволяє підвищувати пропускну здатність доріг за рахунок збільшення швидкості руху поїздів, знижувати собівартість перевезень, підвищувати економію палива.
Електроенергія в побуті є основною частиною забезпечення комфортного життя людей. Багато побутові прилади (холодильники, телевізори, пральні машини, праски та ін.) Були створені завдяки розвитку електротехнічної промисловості.
Електроенергетика - найважливіша частина життєдіяльності людини. Рівень її розвитку відображає рівень розвитку продуктивних сил суспільства і можливості науково-технічного прогресу.
Становлення електроенергетики Росії пов'язано з планом ГОЕЛРО (1920 р) План ГОЕЛРО, розрахований на 10-15 років, передбачав будівництво 10 гідроелектростанцій і 20 парових електростанцій сумарною потужністю 1,5 млн кВт. Фактично план був реалізований за 10 років - до 1931 року, а до кінця 1935 р замість 30 електростанцій були побудовані 40 районних електростанцій, в тому числі Свірська і Волховская гідроелектростанції, Шатурская ГРЕС на торфі та Каширська ГРЕС на підмосковних вугіллі.
Основу плану склали:
· Широке використання на електростанціях місцевих паливних ресурсів;
· Створення високовольтних електричних мереж, які об'єднують потужні станції;
· Економічне використання палива, що досягається паралельною роботою ТЕС і ГЕС;
· Спорудження ГЕС в першу чергу в районах, бідних органічною паливом.
План ГОЕЛРО створив базу індустріалізації Росії. У 1920-ті роки наша країна займала одне з останніх місць по виробленню енергії, а вже в кінці 1940-х років вона посіла перше місце в Європі і друге в світі.
Розвиток і розміщення основних типів електростанцій в Росії. У наступні роки електроенергетика розвивалася швидкими темпами, будувалися лінії електропередач (ЛЕП). Одночасно з гідравлічними і тепловими електростанціями стала розвиватися атомна енергетика.
Теплові електростанції (ТЕС). Основний тип електростанцій в Росії - теплові, що працюють на органічному паливі (вугілля, мазут, газ, сланці, торф). Серед них головну роль відіграють потужні (понад 2 млн кВт) ДРЕС - державні районні електростанції, що забезпечують потреби економічного району, що працюють в енергосистемах.
На розміщення теплових електростанція робить основний вплив паливний і споживчий фактори. Найбільш потужні ТЕС розташовані, як правило, в місцях видобутку палива. Теплові електростанції, що використовують місцеві види палива (торф, сланці, низькокалорійні і многозольние вугілля), орієнтуються на споживача і одночасно знаходяться у джерел паливних ресурсів. Споживчу орієнтацію мають електростанції, що використовують висококалорійне паливо, яке економічно вигідно транспортувати. Що ж стосується теплових електростанцій, що працюють на мазуті, то вони розташовуються переважно в центрах нафтопереробної промисловості. У табл. 3.2 наводяться характеристики найбільших ГРЕС.
Таблиця 3.2. ГРЕС потужністю понад 2 млн кВт
Великими тепловими електростанціями є ГРЕС на вугіллі Кансько-Ачинського басейну, Березовська ГРЕС-1 і ГРЕС-2. Сургутская ГРЕС-2, Уренгойская ГРЕС (працює на газі).
На базі Кансько-Ачинського басейну створюється потужний територіально-виробничий комплекс. Проект ТПК передбачав створення на території близько 10 тис. Км2 навколо Красноярська 10 унікальних надпотужних ГРЕС по 6,4 млн кВт. В даний час число запланованих ГРЕС зменшено поки до 8 (з екологічних міркувань - викиди в атмосферу, скупчення золи у величезних кількостях).
На даний момент розпочато спорудження тільки 1-ї черги ТПК. У 1989 р було введено в експлуатацію 1-й агрегат Березовської ГРЕС-1 потужністю 800 тис. КВт і вже вирішено питання про будівництво ГРЕС-2 і ГРЕС-3 такої ж потужності (на відстані всього 9 км один від одного).
Переваги теплових електростанцій в порівнянні з іншими типами електростанцій полягають в наступному: відносно вільне розміщення, пов'язане з широким розповсюдженням паливних ресурсів в Росії; здатність виробляти електроенергію без сезонних коливань (на відміну від ГРЕС).
До недоліків відносяться: використання невідновних паливних ресурсів; низький ККД, вкрай несприятливий вплив на навколишнє середовище.
Теплові електростанції усього світу викидають в атмосферу щорічно 200-250 млн т золи і близько 60 млн т сірчистого ангідриду; вони поглинають величезну кількість кисню повітря. До теперішнього часу встановлено, що і радіоактивна обстановка навколо теплових електростанцій, що працюють на вугіллі, в середньому (в світі) в 100 разів вище, ніж у районі АЕС такої ж потужності (так як звичайний вугілля в якості мікродомішок майже завжди містить уран-238, торій -232 і радіоактивний ізотоп вуглецю). ТЕС нашої країни на відміну від зарубіжних досі не оснащені скільки-небудь ефективними системами очищення димових газів від оксидів сірки та азоту. Правда, ТЕС на природному газі істотно екологічно чистіше вугільних, мазутних і сланцевих, але величезний екологічний збиток наносить природі прокладка газопроводів, особливо в північних районах.
Незважаючи на зазначені недоліки, в найближчій перспективі (до 2000 року) частка ТЕС в прирості виробництва електроенергії повинна скласти 78-88% (так як приріст виробництва на АЕС в зв'язку з підвищенням вимог і їх безпеки в кращому випадку буде досить незначним, спорудження ГЕС буде обмежуватися зведенням гребель головним чином в умовах з мінімальними площами затоплення).
Паливний баланс теплових електростанцій Росії характеризується переважанням газу і мазуту. У найближчій перспективі планується збільшення частки газу в паливному балансі електростанцій західних районів, в регіонах зі складною екологічною обстановкою, особливо в великих містах. Теплові електростанції східних районів будуть базуватися в основному на вугіллі, перш за все дешевому вугіллі відкритої видобутку Кансько-Ачинського басейну.
Гідравлічні електростанції (ГЕС). На другому місці за кількістю вироблюваної електроенергії знаходиться ГЕС (в 1991 р - 16,5%). Гідроелектростанції є досить ефективним джерелом енергії, оскільки використовують відновлювані ресурси, мають простоту управління (кількість персоналу на ГЕС в 15-20 разів менше, ніж на ДРЕС) і мають високий ККД (більше 80%). В результаті вироблена на ГЕС енергія найдешевша. Величезна гідність ГЕС - висока маневреність, т. Е. Можливість практично миттєвого автоматичного запуску і відключення будь-якого необхідної кількості агрегатів. Це дозволяє використовувати потужні ГЕС або в якості максимально маневрених "пікових" електростанцій, які забезпечують сталу роботу великих енергосистем, або в період добових піків навантаження електросистеми, коли наявних потужностей ТЕС не вистачає. Природно, це під силу тільки потужним ГЕС.
Але будівництво ГЕС вимагає великих термінів і великих питомих капіталовкладень, веде до втрат рівнинних земель, завдає шкоди рибному господарству. Частка участі ГЕС у виробленні електроенергії істотно менше їх частки у встановленій потужності, що пояснюється тим, що їх повна потужність реалізується лише в короткий період часу, причому тільки в багатоводні роки. Тому незважаючи на забезпеченість Росії гідроенергетичні ресурси гідроенергетика не може служить основою вироблення електроенергії в країні.
Найбільш потужні ГЕС побудовані в Сибіру, \u200b\u200bде освоюються гідроресурси найбільш ефективно: питомі капіталовкладення в 2-3 рази нижче і собівартість електроенергії в 4-5 разів менше, ніж в європейській частині країни (табл. 3.3).
Таблиця 3.3. ГЕС потужністю понад 2 млн кВт
Для гидростроительства в нашій країні було характерно спорудження на річках каскадів гідроелектростанцій. Каскад - це група ГЕС, розташованих ступенями за течією водного потоку з метою послідовного використання його енергії. При цьому крім отримання електроенергії вирішуються проблеми постачання населення і виробництва водою, усунення паводків, поліпшення транспортних умов. На жаль, створення каскадів в країні призвело до вкрай негативних наслідків: втрати цінних сільськогосподарських земель, особливо заплавних, порушення екологічної рівноваги.
ГЕС можна розділити на дві основні групи; ГЕС на великих рівнинних річках і ГЕС на гірських річках. У нашій країні велика частина ГЕС споруджувалася на рівнинних річках. Рівнинні водосховища зазвичай великі за площею і змінюють природні умови на значних територіях. Погіршується санітарний стан водойм. Нечистоти, які раніше виносилися річками, накопичуються у водосховищах, доводиться застосовувати спеціальні заходи для промивання русел річок і водосховищ. Спорудження ГЕС на рівнинних річках менш рентабельно, ніж на гірських. Але іноді для створення нормального судноплавства і зрошення це необхідно.
Найбільші ГЕС в країні входять до складу Ангаро-Єнісейського каскаду: Саяно-Шушенська, Красноярська на Єнісеї, Іркутська, Братська, Усть-Ілімськ на Ангарі, будується Богучанська ГЕС (4 млн кВт).
У європейській частині країни створений великий каскад ГЕС на Волзі: Иваньківська, Угличская, Рибінська, Горьковская, Чебоксарська, Волзька ім. В.І. Леніна, Саратовська, Волзька.
Вельми перспективним є будівництво гідроакумулюючих електростанцій - ГАЕС. Їх дія заснована на циклічному переміщенні одного і того ж обсягу води між двома басейнами: верхнім і нижнім. У нічні години, коли потреба в електроенергії, мала вода перекачується з нижнього водосховища у верхній басейн, споживаючи при цьому надлишки енергії, виробленої вночі електростанціями. Днем, коли різко зростає споживання електрики, вода скидається з верхнього басейну вниз через турбіни, виробляючи при цьому енергію. Це вигідно, тому що зупинки ГЕС в нічний час неможливі. Таким чином, ГАЕС дозволяє вирішувати проблеми пікових навантажень, маневреності використання потужностей енергомереж. У Росії, особливо в європейській частині, гостро стоїть проблема створення маневрених електростанцій, у тому числі ГАЕС (а також ПГУ, ГТУ). Побудовано Загорська ГАЕС (1,2 млн кВт), будується Центральна ГАЕС (2,6 млн кВт).
Атомні електростанції. Частка АЕС у сумарній виробленні електроенергії - близько 12% (в США - 19,6%, у Великобританії - 18,9, в ФРН - 34%, в Бельгії - 65%, у Франції - понад 76%). Планувалося, що питома вага АЕС у виробництві електроенергії досягне в СРСР в 1990 р 20%, фактично було досягнуто тільки 12,3%. Чорнобильська катастрофа викликала скорочення програми атомного будівництва, з 1986 р в експлуатацію були введені тільки 4 енергоблоки.
В даний час ситуація змінюється, урядом було прийнято спеціальну постанову, фактично затвердила програму будівництва нових АЕС до 2010 р Початковий її етап - модернізація діючих енергоблоків та введення в експлуатацію нових, які повинні замінити вибувають після 2000 р блоки Білібінська, Нововоронезької і Кольської АЕС .
Зараз в Росії діють 9 АЕС загальною потужністю 20,2 млн кВт (табл. 3.4). Ще 14 АЕС і ACT (атомна станція теплопостачання) загальною потужністю 17,2 млн кВт знаходяться в стадії проектування, будівництва або тимчасово законсервовані.
Таблиця 3.4. Потужність діючих АЕС
В даний час введена практика міжнародної експертизи проектів і діючих АЕС. В результаті проведеної експертизи були виведені з експлуатації 2 блоки Воронезької АС теплопостачання, планується виведення Белоярской АЕС, зупинений перший енергоблок Нововоронезької АЕС, законсервована практично готова Ростовська АЕС, переглядається ще раз ряд проектів. Було встановлено, що місця розташування АЕС в ряді випадків обрані невдало, а якість їх спорудження та обладнання не завжди відповідало нормативним вимогам.
Були переглянуті принципи розміщення АЕС. В першу чергу враховується: потреба району в електроенергії, природні умови (зокрема, достатня кількість води), щільність населення, можливість забезпечення захисту людей від неприпустимого радіаційного впливу при тих чи інших аварійних ситуаціях. При цьому береться до уваги ймовірність виникнення на передбачуваної майданчику землетрусів, повеней, наявність близьких грунтових вод. АЕС повинні розміщуватися не ближче 25 км від міст з чисельністю понад 100 тис. Жителів, для ACT - не ближче 5 км. Обмежується сумарна потужність електростанції: АЕС - 8 млн кВт, ACT - 2 млн кВт.
Новим в атомній енергетиці є створення АТЕЦ і ACT. На АТЕЦ, як і на звичайній ТЕЦ, виробляється і електрична, і теплова енергія, а на ACT (атомних станціях теплопостачання) - тільки теплова. Будуються Воронежская і Нижегородська ACT. АТЕЦ діє в селищі Білібіно на Чукотці. На опалювальні потреби видають низькопотенційне тепло також Ленінградська і Белоярская АЕС. У Нижньому Новгороді рішення про створення ACT викликало різкі протести населення, тому була проведена експертиза фахівцями МАГАТЕ, які дали висновок про високу якість проекту.
Переваги АЕС зводяться до наступного: можна будувати в будь-якому районі незалежно від його енергетичних ресурсів; атомне паливо відрізняється надзвичайно великим вмістом енергії (в 1 кг основного ядерного палива - урану - міститься енергії стільки ж, скільки в 25 000 т вугілля: АЕС не дають викидів в атмосферу в умовах безаварійної роботи (на відміну від ТЕС), не поглинають кисень з повітря.
Робота АЕС супроводжується рядом негативних наслідків.
1. Існуючі труднощі у використанні атомної енергії - поховання радіоактивних відходів. Для вивезення зі станцій споруджуються контейнери з потужною захистом і системою охолодження. Поховання проводиться в землі на великих глибинах в геологічно стабільних пластах.
2. Катастрофічні наслідки аварій на наших АЕС - внаслідок недосконалої системи захисту.
3. Теплове забруднення використовуваних АЕС водойм. Функціонування АЕС як об'єктів підвищеної небезпеки вимагає участі державних органів влади і управління в формуванні напрямків розвитку, виділення необхідних коштів.
Все більша увага в перспективі буде приділятися використанню альтернативних джерел енергії - сонця, вітру, внутрішнього тепла землі, морських припливів. Вже побудовані досвідчені електростанції на цих нетрадиційних джерелах енергії: на приливних хвилях на Кольському півострові Кислогубская і Мезенская, на термальних водах Камчатки - електростанції поблизу річки Паужеткі і ін. Вітрові енергоустановки в житлових селищах Крайньої Півночі потужністю до 4 кВт використовуються для захисту від корозії магістральних газо - і нафтопроводів, на морських промислах. Ведуться роботи по залученню до господарський оборот такого джерела енергії, як біомаса.
Для більш економічного, раціонального і комплексного використання загального потенціалу електростанції нашої країни створена Єдина енергетична система (ЄЕС), в якій працюють понад 700 великих електростанцій, що мають загальну потужність понад 250 млн кВт (т. Е. 84% потужності всіх електростанцій країни). Управління ЄЕС здійснюється з єдиного центру, оснащеного електронно-обчислювальною технікою.
Економічні переваги Єдиної енергосистеми очевидні. Потужні лінії електропередачі значно підвищують надійність постачання електроенергією народного господарства, вирощують добові і річні графіки споживання електроенергії, покращують економічні показники станцій, створюють умови для повної електрифікації районів, ще відчувають нестачу в електроенергії. До складу ЄЕС на території колишнього СРСР входять численні електростанції, які працюють паралельно в єдиному режимі, зосереджуючи 4/5 сумарної потужності електростанцій країни. ЄЕС поширює свій вплив на територію понад 10 млн км2 з населенням близько 220 млн чол. Всього в країні налічується приблизно 100 районних енергосистем. Вони утворюють 11 об'єднаних енергетичних систем. Найбільші з них - Південна, Центральна, Сибірська, Уральська.
ОЕС Північно-Заходу, Центру, Поволжя, Півдня, Північного Кавказу та Уралу входять в ЄЕС європейській частині. Вони об'єднані такими високовольтними магістралями, як Самара - Москва (500 кВт), Самара - Челябінськ, Волгоград - Москва (500 кВт), Волгоград - Донбас (800 кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт) і ін.
Сьогодні в умовах переходу до ринку ознайомлення з досвідом координації діяльності та конкуренції різних власників в електроенергетичному секторі західних країн може бути корисним для вибору найбільш раціональних принципів спільної роботи власників елекгроенергетіческіх об'єктів, що функціонують у складі Єдиної енергосистеми.
Створено координаційний орган - Електроенергетична рада країн СНД. Розроблено та погоджено принципи спільної роботи об'єднаних енергосистем СНД.
Розвиток електроенергетичного господарства в сучасних умовах має враховувати наступні принципи:
· Вести будівництво екологічно чистих електростанцій і переводити ТЕС на більш чисте паливо - природний газ;
· Створювати ТЕЦ для теплофікації галузей промисловості, сільського господарства і комунального господарства, що забезпечує економію палива і вдвічі збільшує ККД електростанцій;
· Будувати невеликі за потужністю електростанції з урахуванням потреб в електроенергії великих регіонів;
· Об'єднувати різні типи електростанцій в єдину енергосистему;
· Споруджувати гідроакумулюючі станції на малих річках, особливо в гостродефіцитних по енергії районах Росії;
· Використовувати в отриманні електричної енергії нетрадиційні види палива, енергії вітру, сонця, морських припливів, геотермальних вод і т.д.
Необхідність розробки нової енергетичної політики Росії визначається рядом об'єктивних факторів:
· Розпадом СРСР і становленням Російської Федерації як справді суверенної держави;
· Корінними змінами соціально-політичного устрою, економічного і геополітичного положення країни, прийнятим курсом на її інтеграцію в світову економічну систему;
· Принциповим розширенням прав суб'єктів Федерації - республік, країв, областей і т.д .;
· Докорінною зміною відносин між органами державного управління і господарсько самостійними підприємствами, швидким зростанням кількості незалежних комерційних структур;
· Глибокою кризою економіки і енергетики країни, в подоланні якого енергетика може зіграти важливу роль;
· Переорієнтацією паливно-енергетичного комплексу на пріоритетне вирішення соціальних завдань суспільства, зростанням вимог охорони навколишнього середовища.
На відміну від колишніх енергетичних програм, що створювалися в рамках планово-адміністративної системи управління і визначали безпосередньо обсяги виробництва енергоресурсів і виділяються для цього ресурси, нова енергетична політика має абсолютно інший зміст.
Основними інструментами нової енергетичної політики повинні стати:
· Приведення одночасно з конвертованість рубля цін на енергоносії відповідно до світовими цінами з поступовим згладжуванням стрибків цін на внутрішньому ринку;
· Акціонування підприємств паливно-енергетичного комплексу з залученням грошових коштів населення, зарубіжних інвесторів і вітчизняних комерційних структур;
· Підтримка незалежних виробників енергоносіїв, насамперед орієнтованих на використання місцевих і поновлюваних енергетичних ресурсів.
Прийняті законодавчі акти для енергетичного комплексу, основними цілями яких є:
1. Збереження цілісності електроенергетичного комплексу і ЄЕС Росії.
2. Організація конкурентоспроможного ринку електроенергії як інструменту стабілізації цін на енергію та підвищення ефективності електроенергетики.
3. Розширення можливостей залучення інвестицій на розвиток Єдиної енергетичної системи Росії і регіональних енергетичних компаній.
4. Підвищення ролі суб'єктів Федерації (областей, країв, автономій) в управлінні розвитком ЄЕС Російської Федерації.
У перспективі Росія повинна відмовитися від будівництва нових і великих теплових і гідравлічних станцій, що вимагають величезних інвестицій і створюють екологічну напруженість. Передбачається будівництво ТЕЦ малої та середньої потужності і малих АЕС у віддалених північних і східних регіонах. На Далекому Сході передбачається розвиток гідроенергетики за рахунок будівництва каскаду середніх і малих ГЕС.
Нові ТЕЦ будуть будуватися на газі і тільки в Кансько-Ачинського басейні передбачається будівництво потужних конденсаційних ГРЕС.
Важливим аспектом розширення ринку енергоносіїв є можливість збільшення експорту палива і енергії з Росії.
Основу енергетичної стратегії Росії складають наступні три головні цілі:
1. Стримування інфляції шляхом наявності великих запасів енергоресурсів, які повинні дати внутрішній і зовнішнє фінансування країни.
2. Забезпечення гідної ролі енергії як фактора росту продуктивності праці і поліпшення життя населення.
3. Зниження техногенного навантаження паливно-енергетичного комплексу на навколишнє середовище.
Вищим пріоритетом енергетичної стратегії є підвищення ефективності енергоспоживання і енергозбереження.
На період становлення і розвитку ринкових відносин вироблена структурна політика в області енергетики і паливної промисловості на найближчі 10-15 років. Вона передбачає:
· Підвищення ефективності використання природного газу та його частки у внутрішньому споживанні і в експорті;
· Збільшення глибокої переробки і комплексного використання вуглеводневої сировини;
· Підвищення якості углепродуктов, стабілізація і нарощування обсягів вуглевидобутку (в основному відкритим способом) у міру освоєння екологічно безпечних технологій його використання;
· Подолання спаду і помірне зростання видобутку нафти.
· Інтенсифікацію місцевих енергоресурсів гідроенергії, торфу, значне збільшення використання відновлюваних енергоресурсів - сонячної, вітрової, геотермической енергії, шахтного метану, біогазу і т. Д .;
· Підвищення надійності АЕС. Освоєння гранично безпечних і економічних нових реакторів, в тому числі і малої потужності.
Санкт-Петербурзький державний університет
Сервісу і Економіки
Реферат по Екології
на тему «Електроенергетика»
Виконав: студент 1 курсу
перевірила:
Вступ:
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА, провідна галузь енергетики, що забезпечує електрифікацію народного господарства країни. В економічно розвинених країнах технічні засоби електроенергетики об'єднуються в автоматизовані і централізовано керовані електроенергетичні системи.
Енергетика є основою розвитку виробничих сил в будь-якій державі. Енергетика забезпечує безперебійну роботу промисловості, сільського господарства, транспорту, комунальних господарств. Стабільний розвиток економіки неможливо без постійно розвивається енергетики.
Електроенергетика поряд з іншими галузями народного господарства розглядається як частина єдиної народно - господарської економічної системи. В даний час без електричної енергії наше життя немислима. Електроенергетика вторглася в усі сфери діяльності людини: промисловість і сільське господарство, науку і космос. Без електроенергії неможливо дію сучасних засобів зв'язку і розвиток кібернетики, обчислювальної і космічної техніки. Так само велике значення електроенергії в сільському господарстві, транспортному комплексі та в побуті. Уявити без електроенергії наше життя неможливо. Настільки широке поширення пояснюється її специфічними властивостями:
можливістю перетворюватися практично в усі інші види енергії (теплову, механічну, звукову, світлову та інші) з найменшими втратами;
здатністю щодо просто передаватися на значні відстані у великих кількостях;
величезним швидкостям протікання електромагнітних процесів;
здатності до дроблення енергії і утворення її параметрів (зміна напруги, частоти).
неможливістю і, відповідно, непотрібністю її складування або накопичення.
Основним споживачем електроенергії залишається промисловість, хоча її питома вага в загальному корисному споживанні електроенергії значно знижується. Електрична енергія в промисловості застосовується для приведення в дію різних механізмів і безпосередньо в технологічних процесах. В даний час коефіцієнт електрифікації силового приводу в промисловості складає 80%. При цьому близько 1/3 електроенергії витрачається безпосередньо на технологічні потреби. Галузі, часто не використовують електроенергію безпосередньо для своїх технологічних процесів є найбільшими споживачами електроенергії.
Становлення і розвиток електроенергетики.
Становлення електроенергетики Росії пов'язано з планом ГОЕЛРО (1920 р) терміном на 15 років, який передбачав будівництво 10 ГЕС загальною потужністю 640 тис. КВт. План був виконаний з випередженням: до кінця 1935 року було побудовано 40 районних електростанцій. Таким чином, план ГОЕЛРО створив базу індустріалізації Росії, і вона вийшла на друге місце з виробництва електроенергії в світі.
На початку XX ст. в структурі споживання енергоресурсів абсолютно переважне місце займав вугілля. Наприклад, в розвинених країнах до 1950р. НЕ частку вугілля припадало 74%, а нафти - 17% в загальному обсязі енергоспоживання. При цьому основна частка енергоресурсів використовувалася всередині країн, де вони здобувалися.
Середньорічні темпи зростання енергоспоживання в світі в першій половині XX в. становили 2-3%, а в 1950-1975гг. - вже 5%.
Щоб покрити приріст енергоспоживання в другій половині XX ст. світова структура споживання енергоресурсів зазнає великі зміни. У 50-60-х рр. на зміну вугіллю все більше приходять нафту і газ. У період з 1952 по 1972гг. нафту була дешевою. Ціна на неї на світовому ринку доходила до 14 дол. / Т. У другій половині 70-х також починається освоєння великих родовищ природного газу і його споживання поступово нарощується, витісняючи вугілля.
До початку 70-х років зростання споживання енергоресурсів був в основному екстенсивним. У розвинених країнах його темп фактично визначався темпом зростання промислового виробництва. Тим часом, освоєння родовища починають виснажуватися, і починає зростати імпорт енергоресурсів, в першу чергу - нафти.
У 1973р. вибухнула енергетична криза. Світова ціна на нафту підскочила до 250-300 дол. / Т. Однією з причин кризи стало скорочення її видобутку в легкодоступних місцях і переміщення в райони з екстремальними природними умовами і на континентальний шельф. Іншою причиною стало прагнення основних країн - експортерів нафти (членів ОПЕК), якими в основному є країни, що розвиваються, більш ефективно використовувати свої переваги власників основної частини світових запасів цієї цінної сировини.
У цей період провідні країни світу були змушені переглянути свої концепції розвитку енергетики. В результаті, прогнози зростання енергоспоживання стали більш помірними. Значне місце в програмах розвитку енергетики стало приділятися енергозбереження. Якщо до енергетичної кризи 70-х енергоспоживання в світі прогнозувалося до 2000 р на рівні 20-25 млрд. Т умовного палива, то після нього прогнози були скориговані в бік помітного зменшення до 12,4 млрд. Т умовного палива.
Промислово розвинені країни приймають серйозні заходи щодо забезпечення економії споживання первинних енергоресурсів. Енергозбереження все більше займає одне з центральних місць в їх національних економічних концепціях. Відбувається перебудова галузевої структури національних економік. Перевага віддається мало енергоємним галузям і технологій. Відбувається згортання енергоємних виробництв. Активно розвиваються енергозберігаючі технології, в першу чергу, в енергоємних галузях: металургії, металообробній промисловості, транспорті. Реалізуються масштабні науково-технічні програми з пошуку і розробці альтернативних енергетичних технологій. У період з початку 70-х остаточно 80-х рр. енергоємність ВВП в США знизилася на 40%, в Японії - на 30%.
В цей же період йде бурхливий розвиток атомної енергетики. У 70-ті роки і за першу половину 80-х років в світі було пущено в експлуатацію близько 65% нині діючих АЕС.
У цей період в політичний і економічний обіг вводиться поняття енергетичної безпеки держави. Енергетичні стратегії розвинених країн націлюються не тільки на скорочення споживання конкретних енергоносіїв (вугілля або нафти), але і в цілому на скорочення споживання будь-яких енергоресурсів і диверсифікацію їх джерел.
В результаті всіх цих заходів в розвинених країнах помітно знизився середньорічний темп приросту споживання первинних енергоресурсів: з 1,8% в 80-і рр. до 1,45% в 1991-2000 рр. За прогнозом до 2015 р він не перевищить 1,25%.
У другій половині 80-х з'явився ще один фактор, який надає сьогодні все більший вплив на структуру і тенденції розвитку ПЕК. Вчені і політики всього світу активно заговорили про наслідки впливу на природу техногенної діяльності людини, зокрема, вплив на навколишнє середовище об'єктів ПЕК. Посилення міжнародних вимог з охорони навколишнього середовища з метою зниження парникового ефекту і викидів в атмосферу (за рішенням конференції в Кіото в 1997р.) Має привести до зниження споживання вугілля і нафти як найбільш впливають на екологію енергоресурсів, а також стимулювати вдосконалення існуючих і створення нових енергетичних технологій.
Географія енергетичних ресурсів Росії.
Енергетичні ресурси на території Росії розташовані вкрай нерівномірно. Основні їх запаси сконцентровані в Сибіру і на Далекому Сході (близько 93% вугілля, 60% природного газу, 80% гідроенергоресурсів), а більша частина споживачів електроенергії - в європейській частині країни. Обговоримо картину більш докладно по регіонах.
Російська Федерація складається з 11 економічних районів. Можна виділити райони, в яких виробляється значна кількість електроенергії, їх п'ять: Центральний, Поволзький, Урал, Західний Сибір і Східна Сибір.
Центральний економічний район (ЦЕР) має досить вигідне економічне становище, але не володіє значними ресурсами. Запаси паливних ресурсів вкрай малі, хоча по їх споживанню район займає одне з перших місць в країні. Він розташований на перетині сухопутних і водних доріг, які сприяють виникненню і зміцненню міжрайонних зв'язків. Запаси палива представлені Підмосковним буровугільних басейном. Умови видобутку в ньому несприятливі, а вугілля - невисокої якості. Але зі зміною енерго- і транспортних тарифів його роль підвищилася, так як привізною вугілля став занадто дорогим. Район має досить великі, але значно виробленими ресурсами торфу. Запаси гідроенергії невеликі, створені системи водосховищ на Оці, Волзі та інших річках. Також розвідані запаси нафти, але до видобутку ще далеко. Можна сказати, що енергетичні ресурси ЦЕР мають місцеве значення, і електроенергетика не є галуззю його ринкової спеціалізації.
У структурі електроенергетики Центрального економічного району переважають великі теплові електростанції. Конаковская і Костромська ГРЕС, що мають потужність по 3,6 млн. КВт, працюють, в основному, на мазуті, Рязанська ГРЕС (2,8 млн. КВт) - на вугіллі. Також досить великими є Новомосковська, Черепетская, Щекінская, Ярославська, Каширська, Шатурская теплові електростанції і ТЕЦ Москви. ГЕС Центрального економічного району невеликі і нечисленні. В районі Рибінського водосховища побудована Рибінська ГЕС на Волзі, а також Угличская і Иваньківська ГЕС. Гідроакумулююча електростанція побудована близько Сергієва Посада. В районі є дві великі атомні електростанції: Смоленська (3 млн. КВт) і Калінінська (2 млн. КВт), а також Обнінська АЕС.
Всі названі електростанції входять в об'єднану енергосистему, яка не задовольняє потреби району в електроенергії. До Центру зараз підключені енергосистеми Поволжя, Уралу, Півдня.
Електростанції в районі розподілені досить рівномірно, хоча більшість сконцентровано в центрі регіону. У перспективі електроенергетика ЦЕР буде розвиватися за рахунок розширення діючих теплових електростанцій і атомної енергетики.
Поволзький економічнийрайонспеціалізується на нафтовій і нафтопереробної, хімічної, газової, обробної промисловості, виробництві будівельних матеріалів і електроенергетиці. У структурі господарства виділяється міжгалузевої машинобудівний комплекс.
Найважливішими корисними копалинами району є нафта і газ. Великі родовища нафти знаходяться в Татарстані (Ромашкинское, Первомайське, Елабужском і ін.), В Самарській (Мухановське), Саратовської і Волгоградської областях. Ресурси природного газу виявлені в Астраханській області (формується газопромислових комплекс), в Саратовській (Курдюмов-Елшанское і Степанівське родовища) і Волгоградської (Жирновському, КОРОБІВСЬКИЙ і ін. Родовища) областях.
У структурі електроенергетики виділяються велика Заїнська ГРЕС (2,4 млн. КВт), розташована на півночі району і працює на мазуті та вугіллі, а також ряд великих ТЕЦ. Окремі дрібніші теплові електростанції обслуговують населені пункти і промисловість в них. В районі побудовано дві атомні електростанції: Балаковская (3млн. КВт) і Димитровградского АЕС. На Волзі побудовані Самарська ГЕС (2,3 млн. КВт), Саратовська ГЕС (1,3 млн. КВт), Волгоградська ГЕС (2,5 млн. КВт). На Камі споруджена Нижнєкамська ГЕС (1,1 млн. КВт) в районі міста Набережні Челни. Гідроелектростанції працюють в об'єднаній системі.
Енергетика Поволжя має міжрайонне значення. Електроенергія передається на Урал, в Донбас і Центр.
Особливістю Поволзької економічного району є те, що велика частина промисловості зосереджена по берегах Волги, важливою транспортною артерією. І цим пояснюється концентрація електростанцій у річок Волги і Ками.
Уралу - один з найпотужніших індустріальних комплексів в країні. Галузями ринкової спеціалізації району є чорна металургія, кольорова металургія, обробна, лісова промисловість і машинобудування.
Паливні ресурси Уралу дуже різноманітні: вугілля, нафта, природний газ, горючі сланці, торф. Нафта, в основному, зосереджена в Башкортостані, Удмуртії, Пермської і Оренбурзької областях. Природний газ добувається в найбільшому в європейській частині Росії оренбурзькому газоконденсатному родовищі. Запаси вугілля невеликі.
В Уральському економічному районі в структурі електроенергетики переважають теплові електростанції. В регіоні три великих ГРЕС: Рефтінская (3,8 млн. КВт), Троїцька (2,4 млн. КВт) працюють на вугіллі, Ириклинская (2,4 млн. КВт) - на мазуті. Окремі міста обслуговують Пермська, Магнітогорська, Оренбурзька теплові електростанції, Яйвинская, Южноуральская і Кармановская ТЕС. Гідроелектростанції побудовані на річці Уфі (Павловська ГЕС) і Камі (Камська і Воткинская ГЕС). На Уралі є атомна електростанція - Белоярская АЕС (0,6 млн. КВт) біля міста Єкатеринбурга. Найбільша концентрація електростанцій - в центрі економічного району.
Західна сибірь відноситься до районів з високою забезпеченістю природними ресурсами при дефіциті трудових ресурсів. Вона розташована на перехресті залізничних магістралей і великих сибірських річок в безпосередній близькості від індустріально розвиненого Уралу.
У регіоні до галузей спеціалізації належать паливна, видобувна, хімічна промисловість, електроенергетика і виробництво будівельних матеріалів.
У Західному Сибіру провідна роль належить тепловим електростанціям. Сургутская ГРЕС (3,1 млн. КВт) розташована в центрі регіону. Основна ж частина електростанцій зосереджена на півдні: в Кузбасі і прилеглих до нього районах. Там розташовані електростанції, що обслуговують Томськ, Бійськ, Кемерово, Новосибірськ, а також Омськ, Тобольськ і Тюмень. Гідроелектростанція побудована на Обі близько Новосибірська. Атомних електростанцій в районі немає.
На території Тюменської і Томській областей формується найбільший в Росії програмно-цільовий ТПК на основі унікальних запасів нафти і природного газу в північній і середній частинах Західно-Сибірської рівнини і значних лісових ресурсів.
Східна Сибір відрізняється винятковим багатством і різноманітністю природних ресурсів. Тут зосереджені величезні запаси вугілля і гідроенергетичних ресурсів. Найбільш вивченими і освоєними є Кансько-Ачинський, Іркутський і Минусинский вугільний басейни. Є менш вивчені родовища (на території Тиви, Тунгуський вугільний басейн). Є запаси нафти. За багатств гідроенергетичних ресурсів Східна Сибір займає в Росії перше місце. Висока швидкість течії Єнісею і Ангари створює сприятливі умови для будівництва електростанцій.
До галузей ринкової спеціалізації Східного Сибіру відносяться електроенергетика, кольорова металургія, видобувна та паливна промисловість.
Найважливішою областю ринкової спеціалізації є електроенергетика. Ще порівняно недавно ця галузь була розвинена слабо і гальмувала розвиток промисловості регіону. За останні 30 років на баз дешевих вугільних і гідроенергетичних ресурсів була створена потужна електроенергетика, і район зайняв провідне місце в країні по виробництву електроенергії на душу населення.
На Єнісеї побудовані Усть-Хантайская ГЕС, Курейская ГЕС, Майнская ГЕС, Красноярська ГЕС (6 млн. КВт) і Саяно-Шушенська ГЕС (6,4 млн. КВт). Велике значення мають гідравлічні електростанції, споруджені на Ангарі: Усть-Ілімськ ГЕС (4,3 млн. КВт), Братська ГЕС (4,5 млн. КВт) і Іркутська ГЕС (600 тис. КВт). Будується Богучановская ГЕС. Також споруджені Мамаканская ГЕС на річці Витим і каскад Вилюйского гідроелектростанцій.
В районі побудовані потужні Назаровская ГРЕС (6 млн. КВт), що працює на вугіллі; Березовська (проектна потужність - 6,4 млн. КВт), Читинська і Ірша-Бородінська ГРЕС; Норильська і Іркутська ТЕЦ. Також теплові електростанції побудовані для обслуговування таких міст, як Красноярськ, Ангарськ, Улан-Уде. Атомних електростанцій в районі немає.
Електростанції входять в об'єднану енергосистему Центрального Сибіру. Електроенергетика в Східному Сибіру створює особливо сприятливі умови для розвитку в регіоні енергоємних виробництв: металургії легких металів і ряду галузей хімічної промисловості.
Єдина енергетична система Росії.
Для більш раціонального, комплексного і економічного використання загального потенціалу Росії створена Єдина енергетична система (ЄЕС). У ній працюють понад 700 великих електростанцій, що мають загальну потужність понад 250 млн. КВт (84% потужності всіх електростанцій країни). Управління ЄЕС здійснюється з єдиного центру.
Єдина енергетична система має ряд очевидних економічних переваг. Потужні ЛЕП (лінії електропередачі) істотно підвищують надійність постачання народного господарства електроенергією. Вони вирівнюють річні і добові графіки споживання електроенергії, покращують економічні показники електростанцій і створюють умови для повної електрифікації районів, де відчувається брак електроенергії.
До складу ЄЕС колишнього СРСР входили електростанції, які поширювали свій вплив на територію понад 10 млн. Км 2 з населенням близько 220 млн. Чоловік.
Об'єднані енергетичні системи (ОЕС) Центру, Поволжя, Уралу, Північного Заходу, Північного Кавказу входять до ЄЕС європейської частини. Їх об'єднують високовольтні магістралі Самара - Москва (500кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт), Волгоград - Москва (500 кВт), Самара - Челябінськ і ін.
Тут діють численні теплові електростанції (КЕС і ТЕЦ) на вугіллі (підмосковному, уральському і ін.), Сланцях, торфі, природному газі і мазуті, і атомні електростанції. ГЕС мають велике значення, покриваючи пікові навантаження великих промислових районів і вузлів.
Росія експортує електроенергію в Білорусь і на Україну, звідки вона йде в країни Східної Європи, і в Казахстан.
висновок
РАО "ЄЕС Росії" як лідеру в галузі серед колишніх республік СРСР вдалося синхронізувати енергосистеми 14 країн СНД і Балтії, в тому числі і п'яти держав - членів ЄврАзЕС, і тим самим вийти на фінішну пряму формування єдиного ринку електроенергії. У 1998 році в паралельному режимі працювали лише сім з них.
Взаємні вигоди, одержувані нашими країнами від паралельної роботи енергосистем, очевидні. Підвищилася надійність енергопостачання споживачів (в світлі недавніх аварій в США і країнах Західної Європи це має велике значення), знизилася кількість резервних потужностей, необхідних кожній з країн на випадок збоїв в енергетиці. Нарешті, створені умови для взаємовигідного експорту та імпорту електроенергії. Так, РАО "ЄЕС Росії" вже здійснює імпорт дешевої таджицької і киргизької електроенергії через Казахстан. Ці поставки вкрай важливі для енергодефіцитних регіонів Сибіру і Уралу, вони дозволяють також "розбавити" Федеральний оптовий ринок електроенергії, стримуючи зростання тарифів усередині Росії. З іншого боку, РАО "ЄЕС Росії" паралельно експортує електроенергію в ті країни, де тарифи в кілька разів вище среднероссийских, наприклад, до Грузії, Білорусі, Фінляндії. До 2007 року очікується синхронізація енергосистем Росії і Євросоюзу, що відкриває величезні перспективи експорту електроенергії з країн - членів ЄврАзЕС в Європу
Список використаної літератури:
Щомісячний виробничо - масовий журнал «Енергетик» 2001р. №1.
Морозова Т. Г. «Регіонознавство», М .: «Юніті», 1998 р
Родіонова І.А., Бунакова Т.М. «Економічна географія», М.: 1998р.
ПЕК - найважливіша структура російської економіки. / Промисловість Росії. 1999 р №3
Яновський А.Б Енергетична стратегія Росії до 2020р., М., 2001 р
Всі існуючі види електроенергетики можна розділити на вже досягли зрілості і знаходяться на стадії розробки і розвитку. Для одних потрібно тільки модернізація, для інших - інноваційні технологічні рішення.
До зрілим видам електроенергетики в першу чергу можна віднести теплову, атомну, і гідроенергетику. З певними застереженнями до цієї групи потрапляють також деякі види альтернативної енергетики: сонячна, вітрова, припливна і ін. Вони активно застосовуються в багатьох країнах, але в силу деяких обмежень не отримали повсюдне поширення. Ну а на стадії формування зараз знаходяться інші види енергетики: безпаливних енергетика, термоядерна енергетика тощо.
На території Росії найбільше поширення серед різних видів електроенергетики отримала теплова енергетика, переважно газова і вугільна. Теплові електростанції, які працюють на органічному паливі, традиційно знаходяться на лідируючих позиціях в російській електроенергетиці. Це склалося історично і вважається економічно виправданим.
Атомну енергетику на практиці також іноді відносять до підвиду теплової електроенергетики, тому як в результаті поділу атомних ядер в реакторі виділяється тепло, і далі все відбувається так само, як і при згорянні органічного палива. Атомна енергетика в Росії - досить популярний вид електроенергетики. У нашій країні застосовується повний цикл технологій від видобутку уранових руд до вироблення електроенергії. Однак великі аварії АЕС, які мали місце в останні десятки років, налаштували світову громадськість проти цього виду електроенергетики.
У гідроенергетиці для отримання електричної енергії використовують кінетичну енергію течії води. ГЕС для функціонування потрібно практично стільки ж електроенергії, скільки вони виробляють. Тому ГЕС, по суті, не є генеруючими потужностями в чистому вигляді. Але такі станції при необхідності ефективно покривають пікові навантаження, тим самим гідроенергетика вигідно вирізняється з-поміж інших видів електроенергетики.
До альтернативних видів електроенергетики відносять вітрову і сонячну енергетику, які з деяких причин не отримали достатнього поширення. На даний момент вітрові та сонячні станції є малопотужними при дорожнечі обладнання для них. До того ж обов'язково необхідний резервне джерело живлення (при відсутності вітру або в нічний час відповідно). Також до альтернативних видів електроенергетики відносять приливну гідроенергетику. Для будівництва приливної електростанції необхідно морське узбережжя з досить сильними коливаннями рівня води, інакше це буде економічно недоцільно.
Перевагою альтернативних видів електроенергетики є поновлювані джерела такої енергії. Їх застосування дозволяє істотно заощадити органічне паливо, зберігаючи запаси вуглеводнів. Наукові дослідження, що проводяться в області альтернативних видів електроенергетики, роблять їх все більш доступними для застосування. Відновлювана енергетика набуває дедалі більшого географічне поширення по всьому світу.
Існують і інші види електроенергетики, технологія яких поки маловідома. До них можна віднести розробку прямих способів отримання електроенергії з навколишнього середовища за допомогою накопичуються зарядів іоносфери, використання енергії обертання землі і ін. Використання різних видів електроенергетики дозволяє найбільш ефективно розподілити навантаження, покриваючи світовий попит на електроенергію і створюючи необхідний резерв потужності.
Розвиток і розміщення електроенергетики в Росії грунтується на принципах, сформульованих ще у плані ГОЕЛРО (1920 р). Електроенергетика Росії грає величезну роль в забезпеченні нормального функціонування економіки країни. Забезпечуючи НТП, електроенергетика вирішальним чином впливає не тільки на розвиток, а й на територіальну організацію продуктивних сил, в першу чергу промисловості: передача електроенергії на великі відстані сприяє більш ефективному освоєнню паливно-енергетичних ресурсів незалежно від того, наскільки вони віддалені від місць споживання; завдяки можливості проміжного відбору електроенергії для постачання тих районів, через які проходять високовольтні ЛЕП (т.зв. електронний транспорт), збільшується щільність розміщення промислових підприємств; на основі масового використання електричної і теплової енергії в технологічних процесах виникають електроємна (алюміній, магній, титан, феросплави і ін.) виробництва, в яких частка паливно-енергетичних витрат у собівартості готової продукції значно вище в порівнянні з традиційними галузями; електроенергетика - важливий районообразующих фактор, так, в Сибіру і на Далекому Сході вона багато в чому визначає спеціалізацію районів і формування ТПК.
Останнім п'ятдесятиріччя електроенергетика була в нашій країні однією з найбільш динамічно розвиваються. Вона випереджала за темпами розвитку як промисловість в цілому, так і важку індустрію. РФ займає четверте місце за загальним обсягом виробництва електроенергії в світі після США, Китаю і Японії.
Головний споживач електроенергії - промисловість (близько 60% усієї вироблюваної енергії). Там електроенергія використовується в якості рушійної сили і для здійснення ряду технологічних процесів. Те, що продукція електроенергетики не може накопичуватися, а передається по лініях електропередач, значно розширює географію розміщення підприємств. Розміщення підприємств самої електроенергетики залежить від розташування паливно-енергетичних ресурсів і споживачів.
Важлива особливість електроенергії Росії - існування енергосистем, об'єднаних в Єдину енергосистему (ЄЕС). Це дає можливість ефективніше розподіляти електроенергію по території країни, управляти балансом електричної потужності (див. Малюнок 1).
Основними в складі електроенергетики Росії є теплові електростанції (ТЕС). Вони зосереджують 2/3 всієї встановленої потужності. Але оскільки число годин використання середньорічної встановленої потужності ТЕС як мінімум в 1,5 рази більше, ніж гідроелектростанцій, то їх частка по виробленню електроенергії ще значніше. Разом з тим слід враховувати, що теплоенергетика надає найбільш сильний і всебічне забруднююча вплив на навколишнє середовище.
Серед ТЕС розрізняють конденсаційні (КЕС) і теплоелектроцентралі (ТЕЦ). За характером обслуговування споживачів розрізняють державні районні електричні станції (ГРЕС) і центральні, розташовані поблизу центру енергетичних навантажень. ТЕС перетворюють енергію згоряння органічного палива в електричну. На ТЕЦ пар після турбіни або відправляється до споживача, або повертається назад в систему, віддавши свою теплоту воді, яка йде до споживача. Тому ТЕЦ вигідно будувати у великих містах і біля великих промислових підприємств, тому що радіус передачі теплоти дуже невеликий (10-12 км). У Москві, наприклад, розташовано понад два десятки ТЕЦ. І хоча максимальна потужність ТЕЦ, як правило, не перевищує 1млн. кВт, їх ККД більше 70%. Але, тим не менше, першорядну роль серед ТЕС грають КЕС, незважаючи на те, що їх ККД всього лише 30-35%. Тяжіючи одночасно і до джерел палива, і до місць споживання, вони мають найширше розповсюдження. Налічується понад 70 КЕС потужністю 1млн. кВт і більше кожна.
Особливо виділяються ГРЕС потужністю понад 2 млн. КВт. ГРЕС дають більше 70% всієї електроенергії Росії. Найбільші російські ГРЕС: Центральний район - Конаковская, Костромська (3600 МВт); Північний Кавказ - Новочеркаська; Поволжі - Заїнська; Урал - Рефтінская (третя за потужністю в Європі), Ириклинская, Троїцька; Західна Сибір - Сургутская (працює на попутному газі), Назаровская; Східна Сибір - Березовська, Харанорская, Гусиноозерская; Далекий Схід - Нерюнгринская.
В рамках проекту Кансько-Ачинського паливно-енергетичного комплексу (КАТЕК) ведеться будівництво найпотужнішої ГРЕС потужністю 6400 Мвт.
Останнім часом серед теплових електростанцій з'явилися установки принципово нових типів: газотурбінні електростанції (ГТ), де замість парових діють газові турбіни на рідкому або газоподібному паливі, що в основному знімає проблему водопостачання і тим самим підвищує значення дефіцитних по воді районів для їх розміщення. ГТ готуються до введення на Краснодарській та Шатурской ГРЕС; парогазотурбінних установки (ПГУ), в яких теплота відпрацьованих газів використовується для підігріву води або отримання пара низького тиску в парогенераторах, ПГУ готуються до введення на Невинномиськ і Кармановской ГРЕС; магнитогидродинамические генератори (МГД-генератори) для безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну, МГД-генератори готуються до введення на ТЕЦ-21 "Мосенерго" і Рязанської ГРЕС.
Геотермические електростанції (ГеоТЕС), в основі роботи яких лежить освоєння глибинної теплоти земних надр, принципово нагадують ТЕЦ, але на противагу останнім пов'язані не з споживачами, а з джерелами енергії. Геотермальні електростанції перетворюють внутрішню енергію перегрітої води або пари, що виходить з надр Землі, в електричну. ГеоТЕС будують в тих районах, де відбувається помітна вулканічна діяльність. У 1968 р на Камчатці, в долині річки Паужеткі, була споруджена перша і поки єдина російська ГеоТЕС потужністю 11 МВт.
Гідроелектростанції (ГЕС) є досить ефективними джерелами енергії. Вони використовують відновлювані ресурси, мають простоту управління і дуже високим ККД - понад 80%. На ГЕС зайнято в 15-20 разів менше персоналу. З цих причин ГЕС виробляють дешевшу енергію, ніж ТЕС: її собівартість в 5-6 разів нижче. На електростанціях цього типу виробляється 18% всієї російської електроенергії.
Гідроелектростанція перетворює енергію водного потоку в електричну. Будівництво ГЕС вимагає рішення цілого комплексу проблем (зрошення земель, розвиток водного транспорту і рибного господарства, охорона навколишнього середовища), і найкращим рішенням є каскадний принцип будівництва, коли ГЕС "нанизуються" на річку. Каскади ГЕС споруджені на Волзі, Камі, на Іртиші, на Ангарі і Єнісеї, на дрібних річках Карелії і Кольського півострова, на притоках Амура, на Вилюе, на Свірі. До великих ГЕС належать електростанції потужністю понад 25 МВт. ГЕС вигідно будувати на гірських річках з великим падінням і витратою води. Російські ж ГЕС здебільшого рівнинні, а, отже, низьконапірні і малоефективні. Спорудження ГЕС на рівнинних річках тягне за собою і значні матеріальні збитки, викликаний затоплення території під водосховища.
У Росії діє кілька найбільших ГЕС: каскад Волга - Кама (11 ГЕС: Самарська, Волгоградська, Саратовська, Чебоксарська, Камська і ін.); каскад Ангара - Єнісей (Саяно-Шушенська (6400 Мвт), Красноярська (6000 МВт), Усть-Ілімськ, Братська (4500 МВт), Іркутська); Зейская (Зея) і Бурейская (Бурея) - на притоках Амура.
Гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС) вимагають споруди не одного, а двох водосховищ на різних рівнях. Вони призначені для зняття пікових навантажень, і тому їх доцільно будувати поблизу великих міст. У Росії діє Загорська ГАЕС потужністю 1200 МВт.
Приливні електростанції (ПЕС) мають схожий принцип дії, тільки будуються вони на берегах морів і океанів. Перша ПЕС в СРСР була споруджена в 1968 р на Білому морі (Кислогубская).
Атомні електростанції (АЕС) використовують надзвичайно транспортабельні паливо. При витраті 1 кг урану-235 виділяється теплота, еквівалентна спалюванню 2,5 тис. Т кращого вугілля. Ця характерна особливість абсолютно виключає залежність АЕС від паливно-енергетичного фактора та забезпечує найбільшу маневреність розміщення серед електростанцій всіх типів. АЕС орієнтуються на споживачів, розташованих в районах з напруженим паливно-енергетичним балансом або там, де виявлені ресурси мінерального палива та гідроенергії обмежені. Однак поряд з цими перевагами АЕС має головний недолік - вона несе в собі постійну і страшну загрозу навколишньому середовищу. 26 квітня 1986 року сталася одна з найбільших катастроф в історії людства - аварія на Чорнобильській АЕС.
Атомна електростанція перетворює енергію ділення важких або синтезу легких атомних ядер у електричну енергію. Теплота, що виділилася в результаті ядерної реакції, нагріває до кипіння воду, пара обертає турбіну і т.д. (Аналогічно ТЕС).
Росія має пріоритет в мирному використанні атомної енергії. У 1954 р вступила в дію перша досвідчена Обнінська АЕС (Центральний район). До початку 1989 року в СРСР діяло 15 АЕС сумарною потужністю 35 млн. КВт. Нині діють 11 АЕС: Обнинская, Кольська (1760 МВт), Петербурзька (4000 МВт), Тверська, Смоленська, Курська (4000 МВт), Нововоронежська (2455 МВт), Балаковская, Димитровградского, Белоярская (900 МВт), Билибинская.
У Росії частка електроенергії, що виробляється на АЕС, становить 12% (для порівняння: Франція 75%, Бельгія 61%, Республіка Корея 54%, Німеччина 32%, США 18%). За обсягом виробництва електроенергії на АЕС в даний час Росія поступається США (в 2,5 рази), Франції і Японії.
Дуже перспективною галуззю енергетики є створення вітряних електростанцій (ВЕС) і їх комплексів. Вартість електроенергії на ВЕС нижче, ніж на будь-яких інших станціях. Перевагою ВЕС також є її абсолютна незалежність від яких би то не було нерухомих об'єктів. Є проект створення мережі ВЕС на Кольському півострові загальною потужністю 1000 МВт.
Для електроенергетики характерні наступні тенденції розвитку. По-перше, зниження в паливному балансі електростанцій спочатку частки мазуту, а потім і природного газу, завдяки будівництву АЕС і теплових електростанцій, що працюють на вугіллі відкритої видобутку, а також великих ГЕС (головним чином в східних районах). По-друге, завершення формування ЄЕС з підвищенням її маневреності і надійності шляхом будівництва пікових електростанцій, ЛЕП надвисокої напруги змінного і постійного струму.
електроенергетика - це одна з провідних галузей енергетики, в яку входить збут, передача і виробництво електроенергії. Дана галузь енергетики вважається важливою, так як у неї великі переваги щодо інших видів енергії, а саме: розподіл між споживачами, її легко транспортувати на великі відстані і перетворювати в іншу енергію (теплову, механічну, світлову, хімічну та ін.). Відмітна риса електричної енергії - це її одночасність в генерації і споживання енергії, так як по мережах електричний струм поширюється майже зі швидкістю світла.
Генерація електроенергії. Це процес, при якому різні види енергії перетворюються в електричну енергію. Це відбувається на електростанціях. На даний період існують кілька видів:
- Теплова електроенергетика. Принцип такий - енергія згоряння (теплова) органічних палив перетворюється в електричну енергію. У теплову електроенергетику входять теплові електростанції - конденсаційні і теплофікаційні.
- Ядерна енергетика. У неї входять атомні електростанції. Принцип формування електроенергії схожий з розвитком енергії на теплових електростанціях. Відмінність в те, що теплова енергія виходить при розподілі атомних ядер в реакторі, а не при спалюванні палива.
- гідроенергетика. До цього виду виробництва енергії відносяться гідроелектростанції. Тут енергія течії води (кінетична) перетворюється в електроенергію. За допомогою гребель створюється штучний перепад рівнів поверхні на річках. Під дією сили тяжіння, вода з верхнього б'єфу переливається за спеціальними протоках в нижній відсік. У протоках знаходяться водяні турбіни, їх лопаті розкручує водяний потік.
Морські течії на багато могутніше течій річок усього світу, тому в даний час йде робота над створенням морських гідроелектростанцій.
- Альтернативна енергетика. Сюди відносяться типи генерації електроенергії, які мають ряд переваг, по відношенню до традиційних, але з деяких причин вони не отримали достатнього поширення. Основні види альтернативної енергетики:
Вітроенергетика - щоб отримати електроенергію, використовують кінетичну енергію вітру.
Геліоенергетика - електричну енергію отримують з енергії сонячного проміння.
Недолік цих видів альтернативної енергії в тому, що вони малопотужні, а генератори дорогі.
- Геотермальна енергетика. Тут використовують природне тепло Землі, щоб виробити електроенергію. Геотермальні станції - це звичайні ТЕС, де ядерний реактор і котел - це джерело тепла для нагріву.
Також до видів генерації відносяться: приливна енергетика, воднева енергетика і хвильова енергетика.
Передача електроенергії від електростанцій до споживачів виконується за допомогою електричних мереж. Якщо дивитися з технічної сторони, то електрична мережа - це сукупність трансформаторів, які розташовані на підстанціях і ліній електропередач.