Развитие энергетики России

Реферат

Тема: Развитие энергетики России

Екатеринбург 2010г.

Оглавление

Введение

Развитие экономики любой страны, на настоящем этапе развития цивилизации, невозможна без использования энергии. Наиболее универсальная форма энергии - электричество. Оно вырабатывается на электростанциях и распределяется между потребителями посредством электрических сетей коммунальными службами. Производительность - и, в конечном счете, прибыль - в значительной степени зависит от стабильности подачи энергии. Прекращение подачи электроэнергии парализует все виды деятельности. Наличие энергии - одно из необходимых условий для решения практически любой задачи в современном мире.

Получением, а правильнее сказать, преобразованием энергии лучшие умы человечества занимаются не одну сотню лет. Производство энергии предполагает ее получение в виде удобном для использования, а само получение - только преобразование из одного вида в другой. Основой энергетики сегодняшнего дня являются топливные запасы угля, нефти и газа, которые удовлетворяют примерно девяносто процентов энергетических потребностей человечества.

Из всех отраслей хозяйственной  деятельности человека энергетика оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Просчеты в этой области имеют серьезные последствия. Тепло и свет в домах, транспортные потоки и работа промышленности - все это требует затрат энергии. Для того чтобы этого не произошло перебоев в снабжении электроэнергией - используются системы бесперебойного электропитания и автономные источники энергии.

Потребности в энергии продолжают постоянно расти. Наша цивилизация динамична. Любое развитие требует, прежде всего, энергетических затрат и при существующих формах национальных экономик многих государств можно ожидать возникновения серьезных энергетических проблем. Более того, в некоторых странах они уже существуют.

В 2010 году отмечается 90 лет ГОЭЛРО¹ — орган, созданный 21 февраля 1920 года для разработки проекта электрификации России после Октябрьской революции 1917 года. Аббревиатура часто расшифровывается так же, как Государственный план электрификации России, то есть продукт комиссии ГОЭЛРО, ставший первым перспективным планом развития экономики, принятым и реализованным в России после революции[http://www.minenergo.gov.ru/projects/goelro/].

Россия, как часть мирового социума  не стоит в стороне от процессов  развития энергетики. В своем реферате мне хотелось бы осветить вопрос развития электроэнергетики  в России.

1. Развитие энергосистем России

1.1. План ГОЭЛРО (1920-1935)

Современная инфраструктура энергоснабжения  нашей страны имеет глубокие исторические корни, и вобрала в себя титанический труд не одного поколения энергетиков. 22 декабря² 2010года исполняется 90 лет грандиозному проекту ХХ века «Плану ГОЭЛРО».

Самой приоритетной задачей, после провозглашения Советской власти стало восстановление разрушенного хозяйства огромной страны. Вся Россия находилась в глубочайшем  политическом и экономическом кризисе. Большинство промышленных предприятий не работало из-за отсутствия сырья, энергии и изношенности оборудования. Трамвай остановился в 1918 году. Электричеством обеспечивались лишь особо важные промышленные объекты и учреждения

[http://www.minenergo.gov.ru/projects/goelro/historical/].

Начало развития электроэнергетики  России связано с разработкой  и реализацией плана ГОЭЛРО. Энергетики нашей страны первыми в мире получили опыт широкого государственного планирования целой отрасли промышленности, такой важной и определяющей, как электроэнергетика. Известно, что с плана ГОЭЛРО началось многолетнее планирование развития народного хозяйства в масштабе всей страны, начались первые пятилетки [2].

Проекта масштабной электрификации России разрабатывался ещё до революции (1917), однако в годы Первой мировой войны (1914-1918) не возможно было начать реализацию по причине больших военных расходов. В годы гражданской войны (1917-1922/1923) и интервенции правительство под руководством Ленина начало разработку перспективного плана электрификации страны, для чего, и была создана Комиссия под руководством Г.М Кржижановского. К работе было привлечено около 200 учёных и инженеров. В декабре 1920 г. план был одобрен VIII Всероссийским съездом Советов, через год его утвердил IX Всероссийский съезд Советов.

ГОЭЛРО был планом развития не одной энергетики, а всей экономики. В нем предусматривалось строительство  предприятий, обеспечивающих эти стройки всем необходимым, а также опережающее развитие электроэнергетики. И все это привязывалось к планам развития территорий. Среди них — заложенный в 1927 году Сталинградский тракторный завод. В рамках плана также началось освоение Кузнецкого угольного бассейна, вокруг которого возник новый промышленный район. Советское правительство поощряло инициативу частников в выполнении ГОЭЛРО. Те, кто занимался электрификацией, могли рассчитывать на налоговые льготы и кредиты от государства.

Памятный знак на доме 24 по Мясницкой ул., Москвы, где разработан план ГОЭЛРО

План ГОЭЛРО, рассчитанный на 10—15 лет, предусматривал строительство 30 районных электрических станций (20 ТЭС и 10 ГЭС) общей мощностью 1,75 млн кВт. В числе прочих намечалось построить Штеровскую, Каширскую, Горьковскую, Шатурскую и Челябинскую районные тепловые электростанции, а также ГЭС — Нижегородскую, Волховскую (1926), Днепровскую, две станции на реке Свирь и др. В рамках проекта было проведено экономическое районирование, выделен транспортно-энергетический каркас территории страны. Проект охватывал восемь основных экономических районов (Северный, Центрально-промышленный, Южный, Приволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Кавказский и Туркестанский). Параллельно велось развитие транспортной системы страны (магистрализация старых и строительство новых железнодорожных линий, сооружение Волго-Донского канала). Проект ГОЭЛРО положил основу индустриализации в России. План в основном был перевыполнен к 1931. Выработка электроэнергии в 1932 году по сравнению с 1913 годом увеличилась не в 4,5 раза, как планировалось, а почти в 7 раз: с 2 до 13,5 млрд кВт·ч. [ http://www.minenergo.gov.ru/projects/goelro/]

Принципы централизации выработки  электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей па крупных районных электростанциях обеспечили высокую надежность работы и эффективность энергетического хозяйства страны. Все годы строительства электроэнергетика опережала темпы роста валовой промышленной продукции. Это принципиальное положение и в последующие годы, после завершения плана ГОЭЛРО, продолжало служить генеральным направлением развития электроэнергетики и закладывалось в последующие планы развития народного хозяйства. В 1935 г. (конечный срок выполнения плана ГОЭЛРО) его количественные показатели по развитию основных отраслей промышленности и электроэнергетики были значительно перевыполнены. Так, валовая продукция отдельных отраслей промышленности выросла по сравнению с 1913 г. на 205-228 % против 180-200 %, намеченных планом ГОЭЛРО.

Особенно значительным было перевыполнение плана развития электроэнергетики. Вместо намеченного планом сооружения 30 электростанций было построено 40. Уже  в 1935 г. по производству электроэнергии СССР перегнал такие экономически развитые страны, как Англия, Франция, Италия и занял третье место в мире после США и Германии.

Динамика развития электроэнергетической  базы СССР, а с 1991 г. - России, характеризуется данными табл. 1.1 и рис. 1.1.

Таблица 1.1.

Развитие электроэнергетической  базы страны

Примечание. Данные за 1930–1980 гг. относятся к СССР, данные за 1990-2003гг.- к Российской Федерации

1.2. Развитие энергетики (1935- конец 80)

Развитие электроэнергетики страны в 1930-е годы характеризовалось началом  формирования энергосистем. Наша страна протянулась с востока на запад на одиннадцать часовых поясов. Соответственно этому в отдельных регионах меняется потребность в электроэнергии и режимы работы электростанций. Эффективнее использовать их мощность, «перекачивая» ее туда, где она необходима в данный момент. Надежность и устойчивость снабжения электроэнергией можно обеспечить лишь при наличии взаимосвязей между электростанциями, т. е. при объединении энергосистем.

К 1935 г. в СССР работало шесть  энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд. кВт·ч каждая, в том числе Московская – около 4 млрд кВт·ч, Ленинградская, Донецкая и Днепровская – более чем по 2 млрд кВт-ч. Первые энергосистемы были созданы на основе линий электропередачи напряжением 110 кВ, а в Днепровской энергосистеме напряжением - 154 кВ, которое было принято для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

Со следующим этапом развития энергосистем, характеризующимся ростом передаваемой мощности и соединением электрических  сетей смежных энергосистем, связано  освоение электропередач класса 220 кВ. В 1940 г для связи двух крупнейших энергосистем Юга страны была сооружена межсистемная линия 220 кВ Донбасс - Днепр.

Нормальное развитие народного  хозяйства страны и его электроэнергетической  базы было прервано Великой Отечественной  войной 1941–1945 годов. На территории ряда временно оккупированных районов оказались энергосистемы Украины, Северо-Запада, Прибалтики и ряда центральных районов Европейской части страны. В результате военных действий производство электроэнергии в стране упало в 1942 г. до 29 млрд кВт·ч, что существенно уступало предвоенному году. За годы войны было разрушено более 60 крупных электростанций общей установленной мощностью 5,8 млн. кВт, что отбросило страну к концу войны на уровень, соответствующий 1934 г.

Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)

Во время войны было организовано первое Объединенное диспетчерское  управление (ОДУ). Оно было создано  на Урале в 1942 г. для координации  работы трех районных энергетических управлений: Свердловэнерго, Пермэнерго и Челябэнерго. Эти энергосистемы работали параллельно по линиям 220 кВ.

В конце войны и особенно сразу  же после ее окончания были развернуты работы по восстановлению и быстрому развитию электроэнергетического хозяйства страны. Так, с 1945 по 1958 г. установленная мощность электростанций увеличилась на 42 млн. кВт или в 4,8 раза. Производство электроэнергии выросло за эти годы в 5,4 раза, а среднегодовой темп прироста производства электроэнергии составил 14 %. Это позволило уже в 1947 г. выйти по производству электрической энергии на первое место в Европе и второе - в мире.

В начале 1950-х годов развернулось строительство каскада гидроузлов на Волге. От них протянулись на тысячу и более километров к промышленным районам Центра и Урала линии электропередачи напряжением 500 кВ. Наряду с выдачей мощности двух крупнейших Волжских ГЭС³ это обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала. Так был завершен первый этап создания Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Этот период развития электроэнергетики, прежде всего, был связан с процессом «электрификации вширь», при котором на первый план выступала необходимость охвата обжитой территории страны сетями централи зова иного электроснабжения в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.

В 1970 г. к Единой энергосистеме европейской  части страны была присоединена Объединенная энергосистема (ОЭС) Закавказья, а в 1972 г – ОЭС Казахстана и отдельные  районы Западной Сибири.

Важным этапом развития ЕЭС явилось  присоединение к ней энергосистем Сибири путем ввода в работу в 1977 г. транзита 500 кВ Урал – Казахстан  – Сибирь, что способствовало покрытию дефицита электроэнергии в Сибири в  условиях маловодных лет, и, с другой стороны, использованию в ЕЭС свободных мощностей сибирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства и потребления электроэнергии в восточных районах страны для обеспечения развития энергоемких производств территориально-промышленных комплексов таких как Братский, Усть-Илимский, Красноярский, Саяно-Шушенский и др. За 1960–1980 годы производство электроэнергии в восточных регионах возросло почти в 6 раз, тогда как в Европейской части страны, включая Урал, – в 4,1 раза. С присоединением энергосистем Сибири к ЕЭС работа наиболее крупных электростанций и основных системообразующих линий электропередачи стала управляться из единого пункта. С пульта Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) ЕЭС в Москве с помощью разветвленной сети средств диспетчерской связи, автоматики и телемеханики диспетчер может в считанные минуты перебрасывать потоки мощности между энергообъединениями. Это обеспечивает возможность снижения устанавливаемых резервных мощностей [2].

1.3. Развитие энергетики (1990-2010)

Новый этап развития электроэнергетики (так называемая «электрификация вглубь»), связанный с необходимостью обеспечения все возрастающего спроса на электроэнергию, потребовал дальнейшего развития магистральных и распределительных сетей и освоения новых, более высоких ступеней номинальных напряжений и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.

К 1990 г. электроэнергетика страны получила дальнейшее развитие. Мощности отдельных  электростанций достигли около 5млн. кВт. Наибольшую установленную мощность имели Сургутская ГРЭС – 4,8 млн. кВт, Курская, Балаковская и Ленинградская АЭС - 4,0 млн. кВт, Саяно-Шушенская ГЭС - 6,4 млн. кВт.

Значительным достижением развития электроэнергетики было объединение  и организация параллельной работы энергосистем стран - членов СЭВ⁴, общая установленная мощность электростанций которых превысила 400 млн. кВт, а электрическая сеть охватила территорию от Берлина до Улан-Батора.

Электроэнергетика бывшею СССР в течение  длительного периода времени  развивалась как единый народнохозяйственный комплекс, а ЕЭС страны, являющаяся его частью, обеспечивала межреспубликанские перетоки мощности и электроэнергии. До 1991 г. ЕЭС функционировала как государственная общесоюзная централизованная структура. Образование на территории СССР независимых государств привело к коренному изменению структуры управления и развития электроэнергетики.

Изменение политических и экономических  условий в стране уже в это  время стало оказывать серьезное  негативное влияние на развитие и  функционирование электроэнергетики. Впервые за послевоенные годы в 1991 г. уменьшилась установленная мощность электростанций, снизились выработка и потребление электроэнергии. Ухудшились показатели качества электрической энергии. Возросли потери электроэнергии в электрических сетях, удельные расходы топлива на производство электрической и тепловой энергии. Увеличилось число ограничений и отключений потребителей, существенно снизились поставки электроэнергии в страны Восточной Европы.

Образование на территории бывшего  СССР независимых государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электроэнергетикой. В этих государствах были созданы собственные органы управления и самостоятельные субъекты хозяйствования в электроэнергетике. Разрушение системы централизованного управления таким сложным единым технологическим объектом, каким была электроэнергетика СССР, поставило задачу скорейшего создания системы скоординированного управления и планирования развития электроэнергетики государств Содружества.

Для этих целей государства-члены СНГ заключили 14 февраля 1992 г. соглашение «О координации межгосударственных отношений в области электроэнергетики Содружества Независимых Государств», в соответствии с которым был создан Электроэнергетический Совет СНГ и его постоянно работающий орган – Исполнительный комитет. Электроэнергетическим Советом СНГ был принят ряд важных решений, способствующих стабилизации электроэнергетики государств Содружества. Однако, преобладание дезинтеграционных процессов в экономике стран СНГ в целом, нарушение сложившихся в ЕЭС принципов координации управления производством и распределением электроэнергии, отсутствие эффективных механизмов совместной работы, неспособность отдельных энергосистем обеспечить поддержание частоты в требуемых диапазонах привели к прекращению параллельной работы между большинством энергосистем, т. е. фактически к распаду ЕЭС бывшего СССР и, соответственно, к потере всех преимуществ, которые она обеспечивала.

Основные изменения в электроэнергетике  России за последние годы связаны  с акционированием объектов электроэнергетики, в результате которого на федеральном уровне было образовано Российское акционерное общество энергетики и электрификации (РАО) «ЕЭС России», на региональном уровне – акционерные общества – АО - энерго и началось создание федерального оптового рынка электроэнергии и мощности.

Несмотря на тяжелые экономические  условия в стране, электроэнергетическая  отрасль России продолжала в целом  обеспечивать потребности экономики  и населения в тепловой и электрической  энергии.

Российская электроэнергетика располагает мощным потенциалом. О его масштабах дает представление таблица 1.2.

Таблица 1.2.

Мощность электростанций и производство электроэнергии в  Российской Федерации

Основную часть фондов холдинга составляют крупные электростанции (ТЭС на органическом топливе и  ГЭС), а также электрические сети и ПС. Данные об установленной электрической мощности дочерних электростанций РАО «ЕЭС России» (за исключением тех, что переданы в аренду в АО - энерго), приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Установленная мощность дочерних электростанций РАО «ЕЭС России»

Таким образом, РАО «ЕЭС России»  контролирует 21,7% всех установленных  электрических мощностей России, не считая долевой собственности  РАО «ЕЭС России» в Холдинге РАО  «ЕЭС России», что и определяет потенциал  непосредственного участия РАО «ЕЭС России» в поставках электроэнергии на ФОРЭМ.

В 6 Из 16 ТЭС установленная мощность находится в диапазоне 1000-2000 МВт, а в 8 – более 2000 МВт.

Следует иметь в виду различия между  установленной мощностью ТЭС  и ГЭС. Значение установленной мощности ТЭС определяет максимально возможное производство электроэнергии. Эта же величина для ГЭС определяется не столько установленной мощностью ГЭС, сколько объемом верхнего водохранилища.

Электроэнергия, вырабатываемая дочерними  АО-электростанциями РАО «ЕЭС России», поставляется подавляющей части потребителей только через сети АО-энерго.

Структура установленной мощности АО-энерго по регионам России приведена в таблице 1.4.

Таблица 1.4.

Установленная мощность АО-энерго по регионам России

Суммарная электрическая мощность всех электростанций Холдинга РАО «ЕЭС России» составляет 168.5 ГВт, или 78% установленной мощности электроэнергетики России (215 ГВт)[ [http://libertarium.ru/l_energy_kr_02].

В ЕЭС России не было крупных системных  аварий с погашением большого числа  потребителей. (Только в 2003 г. такие  аварии имели место в энергосистемах США, Италии, Великобритании и Скандинавии.)

Продолжалось строительство новых  энергетических объектов – электростанций и электрических сетей, в первую очередь, в энергодефицитных районах  России и в районах, энергоснабжение  которых после разделения СССР оказалось зависимым от других государств.

Установленная мощность электростанций России увеличилась незначительно: с 213,3 млн. кВт в 1990 г. до 214,1 млн. кВт  в 1998 г. В то же время производство электроэнергии за эти годы упало  более, чем на 23 %: с 1082,1 млрд кВт·ч в 1990 г. до 827 млрд кВт·чв 1998 г. Падение производства электроэнергии с 1990 по 1998 г. оказалось значительно меньшим, чем падение внутреннего валового продукта (ВВП) (более чем на 40 %) и промышленного производства (более чем на 50 %), что привело к существенному росту энергоемкости народного хозяйства. В 1999 г. производство электроэнергии в России впервые с 1990 г. увеличилось и составило 847 млрд кВт·ч.

За годы после распада СССР произошло  ухудшение экономических показателей  работы отрасли - возросли удельный расход условного топлива на отпущенный киловатт-час, потери электроэнергии на ее транспорт, удельная численность персонала, снизились показатели качества электроэнергии и надежность электроснабжения потребителей, а также эффективность использования капитальных вложений.

Основными причинами снижения экономической  эффективности работы отрасли явились  проблема неплатежей потребителей за полученную электроэнергию, несовершенство существующих механизмов управления электроэнергетическими предприятиями в новых условиях, а также неурегулированность отношений между странами СНГ в области электроэнергетики. Хотя условия для конкуренции в электроэнергетике России созданы (благодаря акционированию и образованию федерального оптового рынка электроэнергии и мощности, на котором имеется более 100 собственников электроэнергетических объектов), правила эффективной совместной работы различных собственников, обеспечивающие минимизацию затрат на производство, транспорт и распределение электрической энергии в рамках ЕЭС России разработаны не были. Народное хозяйство России в период после 1991 г. переживает сложный переходный этап развития, характеризующийся реформированием хозяйственного механизма и преобразованием форм собственности. Критическим годом социально-экономического кризиса России явился 1998 г., когда все отрасли промышленности достигли наименьшего уровня объема выпускаемой продукции. Исключение составили ориентированные на экспорт сырьевые отрасли. Последующий период характеризуется положительными тенденциями развития экономики

Рост электропотребления в 1999–2002 гг. наблюдался во всех отраслях промышленности и экономики, за исключением производственных нужд сельского хозяйства. В 2002 г. относительно 1998 г. объемы промышленного потребления  электроэнергии выросли на 13 %, строительства – на 3,4 %, транспорта – на 13 %, быта и сферы услуг – на 6,3 %.

В отраслевой структуре потребления  электроэнергии за 1998–2002 гг. произошли  следующие изменения:

• снизилась доля промышленности, строительства, транспорта, производственных нужд сельскохозяйственного производства;
• увеличилась доля быта и сферы услуг, потерь электроэнергии в сетях, собственных нужд (СН) электростанций.

1.3. 1. Структура ЕЭС России до 2009 года

ЕЭС России охватывает всю обжитую  территорию страны от западных границ до Дальнего Востока и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В составе ЕЭС России действует семь ОЭС – Северо-Запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа, Сибири и Дальнего Востока. В настоящее время (2004 г.) параллельно работает пять первых ОЭС. Общие сведения о структуре ОЭС России приведены в табл. 1.5. Энергосистема Калининградской области Янтарьэнерго отделена от России территорией государств Балтии.

Таблица 1.5.

Общие сведения о структуре энергообъеденений России (2002 г.)