Электроэнергетика и ее значение в экономике РФ
Введение
Электростанциями называются предприятия или установки, предназначенные для производства электроэнергии. Топливом для электрических станций служат природные богатства — уголь, торф, вода, ветер, солнце, атомная энергия и др.
Для приведения во вращение электрических генераторов используют первичные двигатели — паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, газовые, тепло- и гидротурбины и др. В зависимости от вида энергии, потребляемой первичным двигателем, электрические станции могут быть разделены на следующие основные типы: тепловые, атомные, гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие, газотурбинные, а также маломощные электрические станции местного значения: ветряные, солнечные, геотермальные, морских приливов и отливов, дизельные и др.
Мощные электрические станции объединяют высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) в единую энергетическую систему. Такое объединение электрических станций повышает надежность электроснабжения потребителей и дает огромную экономию народному хозяйству за счет лучшего использования электрооборудования.
1. Электроэнергетика и ее значение в экономике РФ.
Значение электроэнергетики в
экономике России, так же как
и её общественной жизни
Спецификой развития
Особенностью
Основным потребителем
Огромную роль электроэнергия
играет в транспортной
Электроэнергия в быту
Со вступлением России в
Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) - это совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) - сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии (электроэнергии и тепла), их транспортировки, распределения и использования. В его состав входят топливная промышленность (нефтяная, газовая, угольная, сланцевая, торфяная) и электроэнергетика, тесно связанные со всеми отраслями хозяйства. Характерно наличие развитой производственной инфраструктуры в виде магистральных высоковольтных линий и трубопроводов (для транспорта сырой нефти, нефтепродуктов и природного газа), образующих единые сети.
От
развития ТЭК во многом зависят динамика,
масштабы и технико-экономические
показатели общественного производства,
в первую очередь промышленности.
Вместе с тем приближение к
источникам топлива и энергии - одно
из главных требований территориальной
организации промышленности. Массовые
и эффективные топливно-энергетические
ресурсы служат основой формирования
многих территориально-
Характеристика топливно-энергетических ресурсов России:
Энергетические ресурсы на территории России расположены крайне неравномерно. Основные их запасы сконцентрированы в Сибири и на Дальнем Востоке (около 93% угля, 60% природного газа, 80% гидроэнергоресурсов), а большая часть потребителей электроэнергии - в европейской части страны.
Одним из самых распространенных источников топлива для электростанций является уголь. Россия располагает большими запасами и занимает первое место в мире по разведанным запасам углей. Наиболее благоприятны условия добычи угля в Кузнецком (40% всей добычи России), Канско-Ачинском, Южно-Якутском и Печерском бассейнах. Уголь Кузнецкого бассейна по запасам (балансовые – 600 млрд. т), качеству и мощности пластов (6-25 м) занимает одно из первых мест в мире. Кузнецкие угли высококалорийны (до 8,6 тыс. ккал), а также в этом районе разведаны значительные запасы коксующихся углей. Мощность пластов бурых углей Канско-Ачинского бассейна, расположенного в пределах Кемеровской области и Красноярского края, огромна (14-70 м). Теплотворность их невелика – 2,8-4,6 тыс. ккал, но они имеют самую низкую себестоимость в России, т.к. есть условия для открытой добычи. Здесь создается программно-целевой ТПК с крупными тепловыми электростанциями. Также ресурсами углей располагают и другие районы России: Центральный, Уральский, но условия добычи там менее благоприятны.
В России разведано несколько сотен месторождений нефти. В настоящее время главным районом добычи является Западная Сибирь (2/3 добываемой в России нефти). Основные месторождения находятся в среднем течении Оби (Самотлорское, Усть-Балыкское, Мегионское, Александровское и др.). Также запасами нефти обладают Волго-Уральский район (Татарстан, Башкортостан), Европейский Север (республика Коми), Северный Кавказ (Чечня и Дагестан) и Дальний Восток (о. Сахалин). В настоящее время разведанность европейской части РФ и Западной Сибири на нефть достигает 65-70%, а в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке - 6-8%. Шельфы морей разведаны лишь на 1%. Но именно на эти труднодоступные регионы приходится около половины перспективных и прогнозируемых ресурсов нефти.
Ресурсами природного газа наиболее хорошо обеспечены Западная Сибирь, Поволжье, Урал и Северный Кавказ. В Западной Сибири выделяют три крупных газоносных области: Тазовско-Пурпейскую (основные месторождения – Тазовское, Медвежье, Ямбургское, Уренгойское, Надымское); Березовскую (месторождения – Игримское, Пунгинское, Пахромское); Васюганскую (месторождения – Усть-Сильгинское, Лугинецкое, Мыльджинское). В Оренбургской области и республике Коми созданы ТПК на базе газово-конденсатных месторождений.
Основными запасами торфа обладают Западная Сибирь, Европейский Север, Урал, Северо-Западный, Центральный районы. В электроэнергетике торф служит топливом для ТЭС.
Огромные запасы гидроэнергоресурсов сосредоточены в восточных районах России на Ангаре, Енисее, Оби, Иртыше и в европейской части - на Волге и Каме.
Также энергетическими
Принципы развития и размещения электроэнергетического хозяйства
Принципы размещения производства представляют собой исходные научные положения, которыми руководствуется государство в своей экономической политике.
Основные принципы развития электроэнергетики.
- Концентрация производства электроэнергии путем строительства крупных районных электростанций, использующих дешевое топливо и гидроэнергоресурсы.
- Комбинирование производства электроэнергии и теплоты (теплофикация городов и индустриальных центров).
- Широкое освоение гидроресурсов с учетом комплексного решения задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения, ирригации и рыбоводства.
- Развитие атомной энергетики (особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом).
- Создание энергосистем, формирование высоковольтных сетей.
Электроэнергетика
На размещение производительных сил также влияют энергоэкономические условия: обеспеченность района энергетическими ресурсами, величина запасов, качество и экономические показатели.
Факторами размещения принято считать совокупность условий для наиболее рационального выбора места размещения хозяйственного объекта, группы объектов, отрасли или конкретной территориальной организации структуры хозяйства республики, экономического района, ТПК.
Непосредственное воздействие на размещение промышленности оказывает сравнительно небольшое число факторов: сырьевой, топливно-энергетический, водный, рабочей силы, потребительский и транспортный.
2. Важнейшие типы электростанций:
Современный электроэнергетический комплекс России включает почти 600 электростанций единичной мощностью свыше 5 МВт. Общая установленная мощность электростанций России составляет 220 тыс. МВт. Установленная мощность парка действующих электростанций по типам генерации имеет следующую структуру: 21% - это объекты гидроэнергетики, 11% -атомные электростанции и 68% - тепловые электростанции.
Развитие электроэнергетики на длительную перспективу в Российской Федерации определяется Генеральной схемой размещения объектов электроэнергетики на период до 2020 года.
Тепловая энергетика
Лидирующее
положение теплоэнергетики
Тепловые электростанции (ТЭС), действующие на территории России, можно классифицировать по следующим признакам:
- по источникам используемой энергии - органическое топливо, геотермальная энергия, солнечная энергия;
- по виду выдаваемой энергии - конденсационные, теплофикационные;
- по использованию установленной электрической мощности и участию ТЭС в покрытии графика электрической нагрузки - базовые (не менее 5000 ч использования установленной электрической мощности в году), полупиковые или маневренные (соответственно3000 и 4000 ч в году), пиковые (менее 1500-2000 ч в году).
В свою очередь, тепловые электростанции, работающие на органическом топливе, различаются по технологическому признаку:
- паротурбинные (с паросиловыми установками на всех видах органического топлива: угле, мазуте, газе, торфе, сланцах, дровах и древесных отходах, продуктах энергетической переработки топлива и т.д.);
- дизельные;
- газотурбинные;
- парогазовые.
Наибольшее развитие и распространение в России получили тепловые электростанции общего пользования, работающие на органическом топливе (газ, уголь), преимущественно паротурбинные.
В настоящее время доля производства тепловой генерации составляет около 70% в общем объеме производства электроэнергии в стране. Общая установленная мощность теплофикационных энергоблоков составляет 154,7 ГВт. Основными видами топлива для тепловых электростанций являются газ и уголь.
Самой крупной ТЭС на территории России является крупнейшая на Евразийском континенте Сургутская ГРЭС-2 (4800 МВт), работающая на природном газе (ГРЭС - аббревиатура, сохранившаяся с советских времен , означает государственную районную электростанцию). Сургутская ГРЭС-2 является также одной из самых эффективных тепловых электростанций страны.
Из электростанций, работающих на угле, наибольшая установленная мощность у Рефтинской ГРЭС (3800 МВт). К крупнейшим российским ТЭС относятся также Сургутская ГРЭС-1 и Костромская ГРЭС, мощностью свыше 3 тыс. МВт каждая.
В процессе реформы отрасли крупнейшие тепловые электростанции России были объединены в оптовые генерирующие компании (ОГК) и территориально-генерирующие компании (ТГК).
В настоящий момент основной задачей развития тепловой генерации является обеспечение технического перевооружения и реконструкции действующих электростанций, а также ввод новых генерирующих мощностей с использованием передовых технологий в производстве электроэнергии.
Преимущества
1. Используемое топливо достаточно дешево.
2. Требуют меньших капиталовложений по
сравнению с другими электростанциями.
3. Могут быть построены в любом месте независимо
от наличия топлива. Топливо может транспортироваться
к месту расположения электростанции
железнодорожным или автомобильным транспортом.
4. Занимают меньшую площадь по сравнению
с гидроэлектростанциями.
5. Стоимость выработки электроэнергии
меньше, чем у дизельных электростанций.
Недостатки
1. Загрязняют
атмосферу, выбрасывая в воздух большое
количество дыма и копоти.
2.
Более высокие
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика предоставляет системные услуги (частоту, мощность) и является ключевым элементом обеспечения системной надежности Единой Энергосистемы страны, располагая более 90% резерва регулировочной мощности. Из всех существующих типов электростанций именно ГЭС являются наиболее маневренными и способны при необходимости быстро существенно увеличить объемы выработки, покрывая пиковые нагрузки.
У России исторически сложился большой гидроэнергетический потенциал, что подразумевает огромные возможности развития отечественной гидроэнергетики. На территории Российской Федерации сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе место в мире, опережая США, Бразилию, Канаду. На сегодняшний день общий теоретический гидроэнергопотенциал России определен в 2900 млрд кВт-ч годовой выработки электроэнергии или 170 тыс. кВт-ч на 1 кв. км территории. Однако сейчас освоено лишь 20% этого потенциала. Одним из препятствий развития гидроэнергетики является удаленность основной части потенциала, сконцентрированной в центральной и восточной Сибири и на Дальнем Востоке, от основных потребителей электроэнергии.
В
настоящее время на территории России
работают 102 гидростанции мощностью
свыше 100 МВт, одна ГАЭС (Загорская
В
ходе реформы электроэнергетики
была создана федеральная
До недавнего времени крупнейшей российскойгидроэлектростанцией России считаласьСаяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего мощностью 6721 МВт (Хакасия). Однако после трагической аварии 17 августа 2009 года ее мощности временно выбыли из строя. В настоящее время полным ходом ведутся восстановительные работы, которые предполагается завершить полностью к 2014 году. 24 февраля 2010 года состоялось торжественное включение в сеть под нагрузку гидроагрегата № 6 мощностью 640 МВт.
Вторая по установленной мощности гидроэлектростанция России - Красноярская ГЭС. Энергия, вырабатываемая станцией, практически полностью потребляется Красноярским алюминиевым заводом - одним из крупнейших предприятий отрасли в мире.
В
настоящее время
Кроме своего прямого назначения - производства электроэнергии с использованием возобновляемых ресурсов - гидроэнергетика дополнительно решает ряд важнейших для общества и государства задач: создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, развитие судоходства, создание ирригационных систем в интересах сельского хозяйства, рыборазведение, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения. Гидроэнергетика является инфраструктурой для деятельности и развития целого ряда важнейших отраслей экономики и страны в целом. Каждая введенная в эксплуатацию гидроэлектростанция становится точкой роста экономики региона своего расположения, вокруг нее возникают производства, развивается промышленность, создаются новые рабочие места.
Перспективное
развитие гидроэнергетики России связывают
с освоением потенциала рек Северного
Кавказа (в строительстве Зарамагские,
Кашхатау, Гоцатлинская ГЭС, Зеленчукская
ГЭС-ГАЭС, в планах вторая очередь
Ирганайской ГЭС, Агвалинская ГЭС,
развитие Кубанского каскада и Сочинских
ГЭС, а так же развитие малой гидроэнергетики
в Северной Осетии и Дагестане), Сибири
(достройка Богучанской, Вилюйской-III и
Усть-Среднеканской ГЭС, проектирование
Южно-Якутского ГЭК и Эвенкийской ГЭС),
дальнейшим развитием гидроэнергетического
комплекса в центре и на севере Европейской
части России, в Приволжье, строительством
выравнивающих мощностей в основных потребляющих
регионах (в частности - строительство
Ленинградской и Загорской ГАЭС-2).
Атомная энергетика
Россия
обладает технологией ядерной
На сегодняшний день в нашей стране эксплуатируется 10 атомных электростанций (АЭС) - в общей сложности 31 энергоблок установленной мощностью 23,2 ГВт, которые вырабатывают около 16% всего производимого электричества. В стадии строительства – еще 5 АЭС.
Широкое развитие атомная энергетика получила в европейской части России (30%) и на Северо-Западе (37% от общего объема выработки электроэнергии).
В целом за 2009 год атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии — 163,3 млрд кВт/ч, что составило около 0,6 % процента прироста по сравнению с 2008 году.
В декабре 2007 года в соответствии с Указом Президента РФ была образована Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» (сокращенное название — Госкорпорация «Росатом»), которая управляет всеми ядерными активами Российской Федерации, включая как гражданскую часть атомной отрасли, так и ядерный оружейный комплекс.
Оператор российских АЭС -ОАО «Концерн «Росэнергоатом» (входит в состав подконтрольного Госкорпорации «Росатом» ОАО «Атомэнергопром») - является второй в Европе энергетической компанией по объему атомной генерации. Госкорпорация «Росатом» обеспечивает проведение государственной политики и единство управления в использовании атомной энергии, стабильное функционирование атомного энергопромышленного и ядерного оружейного комплексов, ядерную и радиационную безопасность. На нее возложены также задачи по выполнению международных обязательств России в области мирного использования атомной энергии и режима нераспространения ядерных материалов.
АЭС России вносят заметный вклад в борьбу с глобальным потеплением. Благодаря их работе ежегодно предотвращается выброс в атмосферу 210 млн тонн углекислого газа.
Приоритетом эксплуатации АЭС является безопасность. С 2004 года на российских АЭС не зафиксировано ни одного серьезного нарушения безопасности, классифицируемых помеждународной шкале ИНЕС выше нулевого (минимального) уровня.
Важной задачей в сфере эксплуатации российских АЭС является повышение коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) уже работающих станций. Планируется, что в результате выполнения программы повышения КИУМ ОАО «Концерн «Росэнергоатом», рассчитанной до 2015 года, будет получен эффект, равноценный вводу в эксплуатацию четырех новых атомных энергоблоков (эквивалент 4,5 ГВт установленной мощности).
Использование не традиционных источников энергии в России
Геотермальная энергетика
Одним
из потенциальных направлений
Все
действующмие российские геотермальные
электростанции расположены на территории
Камчатки и Курил. Однако суммарный
электроэнергетический
Мутновское месторождение:
Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью 12 МВт•э (2007) и выработкой 52,9 млн кВт•ч/год (2007) (81,4 в 2004),
Мутновская
ГеоЭС мощностью 50 МВт•э (2007) и выработкой
360,7 млн кВт•ч/год (2007) (276,8 в 2004) (на 2006
ведётся строительство
Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального
Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт•э (2004) и выработкой 59,5 млн кВт•ч (на 2006 проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт•э).
Итурупское месторождение возле вулкана Баранского
Океанская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт•э (2009).
Кунаширское месторождение возле вулкана Менделеева
Менделеевская ГеоТЭС электрической мощностью 3,6 МВт•э, тепловой — 20 МВт (2009).
Ветровая энергетика
Технический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере свыше 40 млрд. кВт/ч электроэнергии в год. Развитие ветровой энергетики в России рассматривается в рамках правительственной программы использования возобновляемых источников энергии и является одним из важных направлений развития российской электроэнергетики
Особой концентрацией ветропотенциала отличаются побережья Тихого и Арктического океанов, предгорные и горные районы Кавказа, Урала, Алтая, Саян.
Установленная
мощность ветряных электростанций в
стране в настоящее время составляет
около 16,5 МВт, суммарная выработка не превышает
25 млн кВт·ч/год.
3. Значение и проблемы функционирования Единой энергетической системы России.
Особенностью современного
На конец 2009 года общая установленная
мощность энергосистемы