Электроэнергетика Российской Федерации

Министерство образования РФ Самарская государственная экономическая академия Кафедра экономической и социальной географии Курсовая работа на тему: “Электроэнергетика Российской Федерации” Выполнил студент 1 курса факультета коммерции и маркетинга дневной факультет кл-2 Сатдаров Руслан Научный руководитель: Попов Е. А. Оценка_________ Члены комиссии_________ Дата защиты__________ Самара 2000 Рецензия: Содержание. Введение_____________________________________3
Глава 1. Значение электроэнергетики в народном хозяйстве страны __________________________________5
Глава 2. Факторы и особенности развития и размещения электростанций. Типы электростанций. ______________________8 Факторы, влияющие на размещение электрических станций. _____________________________________16 Глава 3. Экономическая оценка деятельности электро энергетики __________________________________19 Глава 4. Проблемы и перспективы развития энергетики ___________________________________22 Заключение_________________________________30 Карт-схема__________________________________32 Список литературы___________________________33 Введение.
Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающейся производством электроэнергии на электростанциях и передача ее потребителям. Энергетика - важнейшая часть жизнедеятельности человека. Она является основой развития производительных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие невозможно без постоянного развивающейся энергетики.
Энергетическая промышленность является частью топливно-энергетического комплекса и одной из базовых отраслей тяжелой промышленности. Российская энергетика - это 600 тепловых 100 гидравлических, 9 атомных электростанции. Общая их мощность по состоянию на декабрь 1996 года составляет 214, 5 млн. квт1. В 1997 году выработали 834 млрд. квт. ч2 электроэнергии и 587 млн. Гкал3 тепла. В последнее пятидесятилетие электроэнергетика была в нашей стране одной из наиболее динамично развивающих отраслей. Она опережала по темпам развития как промышленность в целом , так и тяжелую индустрию.
1 [1, 2, 3 “Энергетика: цифры и факты, ” Москва, 1998 год. ]
, 2, 3Однако последние годы характеризовались снижением темпов увеличения производства электроэнергии.
Многие из гигантов электроэнергетики размещены неравномерно, экономически и географически неправильно, но это не уменьшает ценность таких объектов - сейчас их не перенесешь и не профилируешь.
Текущей задачей российской электроэнергетики являются правильное и целесообразное использование ресурсов уже имеющихся предприятий этой отрасли. 1. Значение электроэнергетики в народном хозяйстве страны.
Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно- хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности
человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос . Представить без электроэнергии наш быт также невозможно . Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами: -возможности превращаться практически во все другие
виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие) ; -способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах; -огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;
-способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты) .
Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном
потреблении электроэнергии по стране значительно снижается . Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах . В настоящее время коэффициент электрификации силового
привода в промышленности составляет 80% . При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды . За последние годы отрасли промышленности потребили :
Таблица 1. “Количество потребления электроэнергии в промышленности. ”1 Отрасль промышленности Потребление электроэнергии, млрд. квт/ч. 1995г 1996г 1997г 1998г 1999г
1 [1 “Энергетика : цифры и факты”, М, 1999 г. ] Всего по промышленности 671 648 632 611 593 В том числе: черная металлургия 84 80 76 72 70 цветная металлургия 76 74 72 70 66 химическая промышленность 74 70 70 64 62 нефтехимическая промышленность 72 68 65 65 64 топливная промышленность 91 91 88 82 80 машиностроение и металлообработка 94 93 90 87 84 остальные отрасли 180 172 171 171 167
В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах . Огромную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе . Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива . Электрифицированный номинал железных дорог в России, составлял по протяженности 38% всех железных дорог страны и около 3%1железных дорог мира, обеспечивает 63%2 грузооборота железных дорог России и 1/43 мирового грузооборота железнодорожного транспорта . Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей . Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности .
Электрификацию не минули тенденции торможения, которые действуют в народном хозяйстве в последнее время . Вот уже многие годы не увеличивается прирост потребления электроэнергии . Из-за недостатка мощностей и дефицита топлива на электростанциях нарушается нормальное энергоснабжение народного хозяйства . В последние годы недостаточными темпами осуществляется разработка и внедрение прогрессивных электротехнологий и новейшего электрооборудования во многих отраслях народного хозяйства . Сегодня по потреблению электроэнергии на душу населения
Россия уступает 17 странам мира, среди которых США, Франция, Германия, от многих из этих стран отстает по уровню электровооруженности труда в промышленности и сельском хозяйстве . Потребление электроэнергии в быту и сфере услуг в России 2-5 раз ниже, чем в других развитых
странах . При этом эффективность и результативность использования электроэнергии в России заметно меньше, чем в ряде других стран . Таблица 2. “Потребление электроэнергии. ”1 Годы потребление электроэнергии, млн. квт/ч всего в промышленности в сельском хозяйстве в транспортном комплексе в других отраслях 1995г 856, 4 447, 0 97, 7 68, 4 243, 3 1996г 840, 4 440, 2 88, 6 65, 2 246, 4 1997г 827, 7 424, 9 85, 9 64, 4 254, 0 1998г 835, 7 439, 6 81, 0 62, 1 253, 0 1999г 820, 8 432, 5 79, 6 58, 3 250, 4
Электроэнергетика - важнейшая часть жизнедеятельности человека . Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса .
Факторы и особенности развития и размещения электростанций. Типы электростанций.
Основными типами электростанций в России являются тепловые, гидравлические, а также атомные . 1 [1 “Энергетика: цифры и факты, ” М, 1999 г. ] Таблица 3. “Доля тепловых, атомных и гидравлических электростанций в суммарной выработке электроэнергии в России. ”11 [2111 “Энергетика: цифры и факты”, ! Неожиданное окончание формулыМ, 1999 г. ] 1980г 1985г 1990г 1992г 1998г ТЭС 77, 2 73, 1 73, 7 69, 9 68, 9 АЭС 6, 7 10, 3 10, 9 12, 3 12, 6 ГЭС 16, 1 16, 6 15, 4 17, 8 18, 5
Большинство станций в России- тепловые. Принцип работы тепловых станций основан на последовательном преобразовании химической энергии топлива в тепловую и электрическую энергию для потребителей. Основным оборудованием ТЭС является котел, турбина, генератор. В котле при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется в энергию водяного пара. В турбине водяной пар превращается в механическую энергию вращения. Генератор превращает энергию вращения в электрическую. Тепловая энергия для нужд потребления может быть взята в виде пара из турбины либо котла. Тепловые электростанции работают на органическом топливе (уголь, мазут, газ, сланцы, торф). Среди них главную роль, следует отметить, играют мощные (более 2 млн. Квт) ГРЭС- государственные районные электростанций обеспечивающие потребности экологического района, работающие в энергосистемах. Таблица 4. “ГРЭС мощностью более 2 млн. Квт”1 Экономический район ГРЭС Установленная мощность, млн. квт ТОПЛИВО Центральный Костромская 3, 6 мазут Вяземская 2, 8 уголь Конаковская 3, 6 мазут, газ Уральский Рефтинская 3, 8 уголь Троицкая 2, 4 уголь Ириклинская 2, 4 мазут Поволжский Заинская 2, 4 мазут, уголь Восточно-Сибирский Назаровская 6, 0 Западно-Сибирский Сургутская ГРЭС-1 3, 1 газ Северо-Кавказский Ставропольская 2, 1 мазут, газ Северо-западный Киришская 2, 1 мазут
Тепловые электростанции имеют как свои преимущества, так и недостатки. Положительным по сравнению с другими типами электростанций является относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний. К отрицательным относятся следующие факторы: ТЭС обладает низким коэффициентом полезного действия, если последовательно оценить различные этапы преобразования энергии, то увидим, что не более 32% энергии топлива превращается в электрическую. Топливные ресурсы нашей планеты ограничены, поэтому нужны электростанции, которые не будут использовать органическое топливо. Кроме того, ТЭС
оказывает крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Тепловые электростанции всего мира, в том числе и России выбрасывает в атмосферу ежегодно 200-250 млн. Тонн золы и около 60 млн. Тонн сернистого ангидрида, они поглощают огромное количество кислорода. Несмотря на отмеченные недостатки, в ближайшей перспективе доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 78%-85%.
По количеству вырабатываемой энергии на втором месте находятся гидравлические электростанции (ГЭС).
Гидравлические электростанции используют для выработки электроэнергии гидроэнергетические ресурсы, 1 [1 Т. Г. Морозова “Региональная экономика”, М, . 1995 г. ]
то есть силу падающей воды. Потенциальные гидроэнергетические ресурсы крупных и средних рек России
составляет по мощности 273, 4 млн. Квт1 со среднегодовой выработкой 23, 95, 1млрд квт/ч2. Существует три основных вида ГЭС: Гидроэлектрические станции.
Технологическая схема их работы довольна проста. Естественные водные ресурсы реки преобразуются в гидроэнергетические ресурсы с помощью строительства гидротехнических сооружений. Гидроэнергетические ресурсы используются в турбине и превращаются в механическую энергию, механическая энергия используется в генераторе и превращается в электрическую энергию. Приливные станции. Природа сама создает условия для получения напора, под которым может быть использована вода морей . В результате приливов и отливов уровень морей меняется- на северных морях- Охотском, Беринговом, волна достигает 13 метров . Между уровнем бассейна и моря создается разница и таким
образом создается напор. Так как приливная волна периодически изменяется, то в соответствии с ней меняется напор и мощность станций. Пока еще использование приливной энергии ведется в скромных масштабах. Главным недостатком таких станций является вынужденный режим. Приливные станции (ПЭС)
дают свою мощность не тогда, когда этого требует потребитель, а в зависимости от приливов и отливов воды . Велика также стоимость сооружений таких станций . Гидроаккумулирующие станции (ГАЭС) .
Действие их основано на циклическом перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность в
электроэнергии мала, эта вода перекачивается из нижнего1 [1, 2 "Энергетика: цифры и факты", М, 1999 г. ], 2 водохранилища в верхний, потребляя при этом излишки энергии, производимые электростанциями ночью . Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбину,
вырабатывающую энергию . Это выгодно, так как остановка ГЭС в ночное время невозможна . Таким образом, ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей . В
России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том
числе ГАЭС. Построены Загорская ГАЭС, строится Центральная. Кроме перечисленных достоинств и недостатков гидравлические электростанции имеют следующие: ГЭС являются весьма эффективными источниками энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении и имеют высокий Кпд более 80%. В результате производимая энергия на ГЭС самая дешевая. Огромное достоинство ГЭС- возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключение любого требуемого количества агрегатов . Но строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, это связано с потерей земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии значительно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период времени, причем только в многоводные годы.
Поэтому, несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами, они не могут служить основной выработки электроэнергии в стране . Доля атомных электростанций (АЭС) в суммарной выработке электро1 [1 "Энергетика: цифры и факты", М, 1999 г. ] энергии составляет около 12%. В России действуют девять АЭС общей мощностью 21, 3 млн. Квт . 1
Персонал девяти российских АЭС составляет 40. 6 тыс. 1 [1 "Энергетика: цифры и факты", М, 1999 г. ] человек или 4% от общего числа населения занятого в энергетики. Таблица 5. “Действующие АЭС России и их характеристики . ”1 АЭС Номер блока Тип реактора Электрическая мощность Год ввода в эксплуатацию Срок вывода Белоярская 1 АМБ 100 1963 1980 2 АМБ 160 1967 1989 3 БИ-600 600 1980 2010 Билибинская 1 ЭГП 12 1974 2004 2 ЭГП 12 1974 2004 3 ЭГП 12 1975 2005 4 ЭГП 12 1976 2006 Балаковская 1 ВВЭР-1000 1000 1985 2015 2 ВВЭР-1000 1000 1987 2017 3 ВВЭР-1000 1000 1988 2019 4 ВВЭР-1000 1000 1993 2023 Калининская 1 ВВЭР-1000 1000 1984 2014 2 ВВЭР-1000 1000 1986 2015 Кольская 1 ВВЭР-440 440 1973 2003 2 ВВЭР-440 440 1974 2004 3 ВВЭР-440 440 1981 2011 4 ВВЭР-440 440 1984 2014 Курская 1 РБМК-1000 1000 1976 2006 2 РБМК-1000 1000 1978 2008 3 РБМК-1000 1000 1983 2013 4 РБМК-1000 1000 1985 2015 Ленинградская 1 РБМК-1000 1000 1973 2003 2 РБМК-1000 1000 1975 2005 3 РБМК-1000 1000 1979 2009 4 РБМК-1000 1000 1981 2011 Нововоронежская 1 В-1 210 1964 2084 2 В-3 365 1969 2090 3 ВВЭР-440 440 1971 2001 4 ВВЭР-440 440 1972 2002 5 ВВЭР-1000 1000 1980 2010 Смоленская 1 РБМК-1000 1000 1982 2012 2 РБМК-100 1000 1985 2015 3 1000 3
АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций : при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность, практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования
установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС и ТЭС . Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях
функционирования практически не имеет. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных неожиданных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах и тому подобное
здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора .
В общую типологию электростанций включаются электростанции, работающие на так называемых нетрадиционных источниках энергии. К ним относят: 1)энергию приливов и отливов ; 2)энергию малых рек ; 3)энергию ветра и Солнца ; 4)геотермию ; 5)энергию горючих отходов и выбросов ; 6) энергию вторичных или сбросовых источников тепла и другие .
Значимость нетрадиционных источников энергии, несмотря на то, что такие виды электростанций занимают всего 0, 07 % в производстве электроэнергии в России, будет
возрастать. Этому будут способствовать следующие принципы : -более низкая стоимость электроэнергии и тепла, получаемая от нетрадиционных источников энергии, чем на всех других источниках ;
-возможность практически во всех регионах страны иметь локальные электростанции, делающие независимость от их общий энергосистемы ; -доступность и технически реализуемая плотность, мощность для полезного использования ; -возобновляемость нетрадиционных источников энергии ;
-экономия или замена традиционных энергоресурсов и энергоносителей ; -замена эксплуатируемых энергоносителей для перехода к экологически более чистым видам энергии ; -повышение надежности существующих энергосистем . Каждый регион практически располагает каким- либо видом этой энергии и в ближайшей перспективе может внести
существенный вклад в топливно- энергетический баланс России . Относительная значимость введения некоторых видов
нетрадиционных возобновимых источников энергии в топливном балансе России и ее регионов на 2000-2010 гг, индекс приоритетности энергии 1. Таблица 6. “Нетрадиционные источники энергии. ” Регионы Солнце Ветер Малые реки Геотермия Приливы Био-газ Элек. энергия Теплоснабжение 1 [1 "Энергетика: цифры и факты", М, 1999 г. ] Россия 5 1 2 3 6 7 4 Черноземье 2 1 3 5 4 Центр 5 1 2 4 3 Сев. Кавказ 3 2 5 6 1 4 Урал и Приуралье 5 3 2 1 4 Зап. Сибирь 5 1 4 2 3 Вост. Сибирь 3 1 2 Европейский Север 1 2 3 Азиатский Север 1 Северо-Восток 1 2 2 Приморье 3 2 1 5 4 Камчатка 4 1 2 3 5 Зона Байкала 4 1 2 3 5 6 В настоящее время единственным представителем типа ЭС является Паужетская ГеоГЭС (геотермальная ГЭС) на Камчатке мощностью 11 мвт . Станция эксплуатируется с 1964 года и устарела как морально, так и физически . В настоящее время в стадии разработки находится технический проект ветроэнергетической электростанции мощностью в
1 мвт , на базе ветрового генератора мощностью 16 квт . В ближайшее время планируется пустить Мутновскую ГеоГЭС мощностью 200 мвт . Факторы, влияющие на размещение электрических станций. На размещение различных видов электростанций влияют различные факторы. На размещение тепловых электростанций оказывает основ
ное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива, чем крупнее электростанция, тем дальше она может
передавать электроэнергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, используюшие высококалорийное топливо, которое
экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.
Большая часть тепловых станций расположена в европейской части страны и на Урале. Вместе с тем только одна десятая топливно- энергетических ресурсов расположена на этой территории.
До недавнего времени европейская часть страны обходилась своим топливом. Донбасс давал большую часть требуемого угля. Теперь положение изменилось. Добыча собственных
углей уменьшилась, так как резко ухудшились горно-геологические условия добычи. Иное положение с топливно- энергетическими ресурсами Сибири. Высококалорийные угли залегают в Кузбассе. Добываются они с глубин в 3-5 раз меньших, чем в Донбассе, и даже открытым способом с поверхности. В другом богатейшем Камско-Ачинском месторождении мощность угольных пластов достигает 100 м , залегают они на небольшой глубине, их добыча ведется открытым способом, себестоимость добычи
одной тонны в 5-6 раз меньше, чем в шахтах европейской части. На базе Камско-Агинского бассейна создается мощный топливно- энергетический комплекс ( КАТЭК ). По проекту
КАТЭКа предполагалось создать на территории около 10 тыс. км2вокруг Красноярска десять уникальных сверхмощных ГРЭС по 6, 4 млн. квт. В настоящее время число запланированных ГРЭС уменьшилось пока до восьми ( по экологическим соображениям- выбросы в атмосферу, скопления золы в огромных количествах). В настоящее время начато сооружение только первой очереди КАТЭКа. В 1989 году введен в эксплуатацию первый агрегат Березовской ГРЭС-1 мощностью 800 тыс. квт и уже решен вопрос о строительстве ГРЭС-2 и ГРЭС-3 такой же мощности ( на расстоянии 9 км одна от другой ). Крупными тепловыми электростанциями на углях Камско-Ачинского бассейна являются Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Сургутская ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС.
Так как гидравлические электростанции используют для выработки электроэнергии силу падающей воды, то, соответственно, ориентированы на гидроэнергетические ресурсы. Огромные гидроэнергетические ресурсы России расположены
неравномерно. На Дальнем Востоке и в Сибири их 66% от общих. Поэтому естественно, что наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где освоение гидроресурсов наиболее эффективно : удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4-5 раз меньше, чем в европейской части страны. Для гидростроительства в нашей стране было характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанциях. Каскад-группа ТЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии, решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранение паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям : потере ценных сельскохозяйственных земель, нарушению экологического равновесия.
ГЭС можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках.
Равнинные водохранилища обычно велики по площади изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоемов : нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных, но иногда это необходимо, например, для создания нормального судоходства и орошения. Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада : Саяно-Шушенская, Красноярская - на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская на Ангаре, Богучанская ГЭС.
В европейской части страны создан крупнейший каскад ГЭС на Волге. В его состав входят : Иваньковская, Рыбинская,
Угличская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская ( вблизи Самары ), Саратовская, Волжская ( вблизи Волгограда ). Атомные электростанции можно строить в любом районе,
независимо от его энергетических ресурсов : атомное топливо отличается большим содержанием энергии ( в 1 кг основного ядерного топлива- урана- содержится энергии столько же,
сколько в 2500 т. угля ). В условиях безаварийной работы АЭС не дают выбросов в атмосферу, поэтому безвредны для потребителя. В последнее время создаются АТЭЦ и АСТ. на АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая и тепловая энергия, а на АСТ. только тепловая. Строятся Воронежская и Горьковская АСТ. АТЭЦ действует в поселке
Билибино на Чукотке. На отопительные нужды выдают низко потенциальное тепло также Ленинградская и Белоярская АЭС. В Нижнем Новгороде решении о создании АСТ вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАТНТЭ, которые пришли к выводу , что проект выполнен на высшем уровне. Каждый регион практически располагает каким- либо видом
“нетрадиционной” энергии и в ближайшей перспективе может внести существенный вклад в топливно- энергетический баланс России. Энергосистема. Единая энергосистема России.
Энергосистема- группа электростанций разных типов и мощностей, объединенных линиями электропередач и управляемая из единого центра. Объективной особенностью продукции электроэнергетики является невозможность ее складирования или накопления,
поэтому для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций
нашей страны создана Единая Энергетическая Система (ЕЭС), в которой работает свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн. квт (то есть 84% мощности всех электростанций страны). Таблица 7. “Выработка электроэнергии на станциях ЕЭС1. ЕЭС России- сложнейший автоматизированный комплекс
электрических станций и сетей, объединенных общим режимом работы с единым центром диспетчерского управления
(ДУ). Основные сети ЕЭС России напряжением от 330 до 1150 квт объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем от западной границы до Байкала. Структура ЕЭС позволяет функционировать и осуществлять управление на 3х уровнях : межрегиональном, межобластном и областном. Такая иерархическая структура в сочетании в противоаварийной автоматикой и компьютерными системами
позволяют быстро локализовать аварию. Центральный диспетчерский пункт ЕЭС в Москве полностью контролирует и управляет работой всех станций, подключенных к нему. Единая энергосистема распределена по семи часовым поясам
и тем самым позволяют сглаживать пики нагрузки электросистемы за счет “перекачки” избыточной электроэнергии в
другие районы, где ее недостает. Восточные регионы производят электроэнергии гораздо больше, чем потребляют сами.
В центре же России наблюдается дефицит электроэнергии, который пока не удается покрыть за счет передачи энергии из Сибири на запад. К удобствам ЕЭС можно также отнести и
возможность размещения электростанции вдалеке от потребителя. Транспортировка электроэнергии обходится во много
раз дешевле, чем транспортировка газа, нефти или угля и при этом происходит мгновенно и не требует дополнительных транспортных затрат.
Если бы ЕЭС не существовало, то понадобилось бы 15 млн. квт дополнительных мощностей.
Несмотря на распад Единой Энергосистемы СССР большинство энергосистем ныне независимых республик все еще
находятся под оперативным управлением ЦДУ РФ. Большинство независимых государств имеют отрицательное сальдо в торговом балансе электроэнергии с Россией, причем не один должник в настояшее время не имеет финансовых возможностей выплатить России эти суммы. Следует также отметить, что основу межсистемных связей
образуют линии электропередач (ЛЭП). Передача электрической энергии по ЛЭП составляет только 10 % от всех переводов энергии. Но передавать ее удобнее, для этого не требуется ни емкостей, ни труб, не потребляющие энергию средства транспорта. Энергию в виде электричества особенно удобно транспортировать по трем причинам: во-первых, любой вид энергии относительно легко можно превратить в поток электрической энергии; во-вторых, легко изменить интенсивность этого потока, например, трансформируя напряжение передачи; в-третьих, можно осуществлять гибкую систему передачи энергии потребителям и распределение ее между ними. Народное хозяйство страны требует все больше увеличивать мощность и расстояния, на которые она должна передаваться. Для удовлетворения этим требованиям приходятся прежде всего повышать напряжение передачи. Так, от создания первых электропередач, то есть примерно 1880 года, и до наших дней происходило и происходит непрерывное увеличение рабочего напряжения линий электропередач.
Наиболее целесообразно осуществлять, используя в качестве высшего напряжения 1150 квт переменного тока, а также электропередачи постоянного тока, сооружаемые для транспортировки электроэнергии.
Линии 1150 квт являются главными в направлении Сибирь-Северный Казахстан-Урал-Средняя Волга-Центр-Юг. Для передачи электроэнергии из Сибири и Северного Казахстана в европейскую часть страны используются линии электропередачи постоянного тока Экибастуз-Центр напряжением между полосами 1500 кв. В 1971 году был введен в эксплуатацию первый участок межсистемной электропередачи 750 кв. Днепр-Винница длиной 417 км, а немногим позже линия электропередачи 750 кв. Донбасс-Днепр-Винница-Западная Украина протяженностью 1100 км и линии 750 кв. Конаково-Санкт-Петербуг длиной 525 км. На базе опыта строительства и эксплуатации опытно-промышленной линии электропередачи 750 кв. Конаково-Москва внедрены оригинальные конструкции линий 750 кв. Для усиления межсистемных связей и выдачи мощности крупных ГРЭС в европейской части страны электропередачи 1150 кв. сооружены на направлении Урал-Среднее Поволжье-Центр. Существует также линия электропередачи Итат-Новокузнецк (1150 кв. ), ЛЭП постоянного тока 1500 кв. Экибастуз-Центр класса 1750 кв. , предназначенной для передачи электроэнергии от мощных тепловых электростанций, сооруженных в районе Экибастузкого угольно бассейна в центр европейской части страны. Одновременно она является важной межсистемной связью в ЕЭС в России. К северу от Рефтинской ГРЭС до Тюмени и далее через Тобольск, Демьяск, Сургут до Нижневартовска проходят линии 500 кв. общей протяженностью 1100 км с переходами через реки Тобольск, Иртыш, Обь. Никак нельзя забыть линии 500 кв. Тектогульская ГЭС-Андижан. Экономическая оценка деятельности электроэнергетики.
Вследствие спада производства потребности хозяйства страны в электроэнергии снизились и поскольку по прогнозам специалистов такая ситуация будет продолжаться еще как минимум 2-3 года и важно не допустить разрушения системы к моменту, когда потребности в электроэнергии снова станут
возрастать. Для поддержания уже существующих электромощностей необходим ввод 8-9 млн. квт ежегодно, однако из-за проблем с финансированием и развалом хозяйственных связей из запланированных построено и пущено мощностей лишь 1/8 часть.
В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация, когда в условиях спада производства наращивается его энергоемкость. По разным оценкам потенциал энергосбережения в
России составляет от 400 до 600 млн. тонн условного топлива, что составляет более трети всех потребляемых сегодня энергоресурсов. Эти резервы распределяются по всем этапам от производства, транспортировки, хранения до потребителя. Так, суммарные потери ТЭК составляют 150-170 млн. тонн
условного топлива. Очень велико потребление нефтепродуктов низкой перегонки в качестве топлива на электростанциях .
При имеющем место дефиците моторного топлива такая политика крайне неоправданна. Принимая во внимание значительную разницу цен между мазутом и моторным топливом в
качестве топлива для котлов теплостанций гораздо эффективнее использовать газ или уголь, однако при использовании
последнего большое значение приобретают экологические факторы. Очевидно, что эти направления должны развиваться в равной степени, так как экономическая конъюнктура может
существенно меняться даже в энергетики и однобокое развитие отрасли никак не может способствовать ее процветанию.
Газ гораздо эффективнее использовать в качестве химического топлива (сейчас газа сжигается 50% от всего производимого в стране), чем сжигать его на ТЭЦ. Нижеприведенный электробаланс наглядно иллюстрирует экологическую деятельность отрасли : Таблица 8. “Электробаланс(млрд. квт/ч)”1 Годы Произ-но электроэнер. Пол-но из-за пред. РФ Проблемы и перспективы развития энергетики.
Сейчас перед отраслью стоит ряд проблем. Важной является экономическая проблема. На данном этапе, в России выброс вредных веществ в окружающую среду на единицу продукции превышает аналогичный показатель на западе в 6-10 раз. Таблица 9. “Состав и количество загрязняющих веществ, поступающих атмосферу от электростанций”1
Экстенсивное развитие производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что экологический
фактор долгое время учитывался крайне мало или вовсе не учитывался. Наиболее не экологична угольная ТЭС, вблизи них радиоактивный уровень в несколько раз превышает уровень радиации в непосредственной близости от АЭС. Использование газа в ТЭС гораздо эффективнее, чем мазута или угля; при сжигании 1 тонны условного топлива образуется 1, 7 тонны углерода против 2, 7 тонны при сжигании мазута или угля. Экологические параметры, установленные ранее не обеспечивают полной экологический чистоты, в соответствии с ними строилось большинство электростанций. Новые стандарты экологической чистоты вынесены в специальную государственную программу “Экологически чистая энергетика”. С учетом требований этой программы уже подготовлено несколько проектов и десятки находятся в стадии разработки. Так, существует проект Березовской ГРЭС-2 с блоками на 800 мвт и рукавными фильтрами улавливания пыли, проект ТЭС с парогазовыми установками мощностью по 300 мвт, проект Ростовской ГРЭС, включающий в себя множество принципиально новых технических решений. Отдельно рассмотрим проблемы развития атомной энергетики. Проблемы развития атомной энергетики.
После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Конечно, это неудивительно. Ведь авария на этой станции (Украина, севернее Киева) 26 апреля 1986 года по долговременным последствиям стала самой масштабной катастрофой, которая произошла за весь исторический период существования человечества. Впервые сотни тысяч людей столкнулись с реальной опасностью “мирного атома”, неизбежностью возникновения чрезвычайной ситуации в условиях НТР, с неготовностью общества и государства к их предотвращению и сведению к минимуму их последствий. Непосредственно после аварии общая площадь загрязнения составила 200 тысяч км. 2. Площадь загрязнения, где устойчиво сохраняется повышенный уровень загрязнения- 10 тысяч км2. Здесь расположено около 640 населенных пунктов с населением свыше 230 тысяч человек. Радиоактивное загрязнение окружающей среды в пределах Украины, Белоруссии, некоторых областях России, остается крайне острой проблемой. Она усугублена высокой плотностью населения, попавшем под воздействие радиации, а также тем, что вся загрязненная территория выбыла из числа продуктивных. По мнению доктора географических наук Э. Б. Алаева, Чернобыльская катастрофа- это точка отсчета новой глобальной проблемы человечества, проблемы технической бедности. Именно Чернобыль вскрыл основные противоречия, принесенные НТР, противоречия между резким развитием техники и отставанием адаптации человечества к новой технической среде.
Итак, существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в100 млн. квт (США уже достигли этого показателя) была фактически законсервирована. Огромные прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся в России АЭС, станции, признанные зарубежными экспертами как вполне надежные, были заморожены даже в стадии монтажа оборудования. Однако, последнее время положение меняется: в июне 93-го года был пущен четвертый энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой конструкции. К настоящему времени система безопасности реактора РБМК
существенно улучшена : усовершенствована защита активной зоны от пережога, ускорена система срабатывания аварийных сенсоров. Журнал Scientific American признал эти усовершенствования решающими для безопасности реактора. В проектах нового поколения атомных реакторов основное внимание уделяется надежному охлаждению активной зоны реактора. Последние несколько лет сбои в работе российских АЭС происходят редко и классифицируются как крайне незначительные. Развитие атомной энергетики в России неотвратимо и это сейчас понимает большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики потребовал бы колоссальных затрат. Так, если выключить сегодня все АЭС, потребуется дополнительно 100 млн. тонн условного топлива, которое просто неоткуда взять. Известно, что себестоимость атомной энергии значительно превышает себестоимость электроэнергии, полученный на тепловых или гидравлических станциях, однако использование энергии АЭС во многих конкретных случаях не только незаменимо, но и является экономически выгодным, в США АЭС за период с58го года по настоящий момент АЭС принесли 70 млрд. долларов 1 чистой прибыли. Большое преимущество для развития атомной энергетики в России создают недавно принятые российско- американские соглашения СНВ-1 и СНВ-2, по которым будут высвобождаться огромные количества оружейного плутония, невоенное использование которого возможно лишь на АЭС. Именно благодаря разоружению традиционно считавшаяся дорогой электроэнергия получаемая от АЭС может стать примерно в два раза дешевле электроэнергии ТЭС.
Принципиально новое направление в развитии энергетики и возможной замене АЭС представляют по бес топливным электрохимическим генераторам. Потребляя натрий, содержащийся в морской воде в избытке этот генератор имеет КПД около 75%. Продуктом реакции здесь является хлор и кальцинированная сода, и причем возможно последующее использование этих веществ в промышленности . Сейчас планируется увеличение производства энергии на АЭС.
Такое состояние отрасли диктует новую концепцию энергетической политики. Концепция энергетической политики в новых экономических условиях.
В настоящих условиях хозяйствования ознакомление с опытом координации и конкуренции различных собственников в электроэнергетическом секторе западных стран может быть полезным для выбора наиболее рациональных принципов совместной работы собственников электроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы бывшего СССР.
Создан координационный орган- Электроэнергетический Совет страны СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ.
В условиях рынка и развития энергетического хозяйства необходимо исходить из принципов:
-учитывать в первую очередь строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо- природный газ;
-создать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций;
строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии некрупных регионов;
-объединить различные типы электростанций в единую энергосистему; -сооружать гидроаккумулирующие станции на малых реках, особенно в остродефицитных по энергии районах России;
-использовать в получении электрической энергии нетрадиционные виды топлива, энергию ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т. д. В условиях рынка возникла необходимость разработки новой энергетической политики России, которая вызвана:
- распадом СССР и становлении Российской Федерации как подлинного суверенного государства;
-коренными изменениями социально- политического устройства, экономического и геополитического положения страны, принятым курсом на ее интеграции в мировую экономическую систему;
-принципиальным расширением прав субъектов Федерации, республик, краев, областей;
-коренными изменениями отношений между органами государственного управления и хозяйственно- самостоятельными предприятиями , быстрым ростом независимых коммерческих структур;
-глубоким кризисам экономики страны, в преодолении которого энергетика может сыграть важную роль;
- переориентацией топливно- энергетического комплекса на приоритетное решение задач общества, возросшими требованиями охраны окружающей среды. Разработки коллективов отраслевых и академических институтов легли в основу концепции энергетической политики России. Концепция была представлена на рассмотрение в правительство в России рядом организаций- Минтопэнерго, Минэкономики, Миннауки России и Российской академией наук. Для реализации энергетической политики России в рамках
комплексной энергетической программы было предложено несколько конкретных, федеральных, межотраслевых и научно- технических программ. Среди основных программ следующие:
-Национальная программа энергосбережения. Результатом осуществления этой программы должна явиться ежегодная экономия в 50-70 млн. тонн условного топлива к 2010 году. В программе предлагается несколько принципиально новых мер экономии первичных энергоресурсов, по замещению
дефицитных видов энергоносителей на более дешевые и доступные. Предлагается, например модернизировать нефтеперерабатывающие заводы, улучшить переработку природного газа. Также здесь предлагается полностью использовать попутный газ, который в настоящее время попросту сжижается в факелах . Предполагается, что эти меры дадут эффект, соизмеримый с ежегодными размерами платежей отрасли ТЭК.
-Национальная программа повышения качества энергоснабжения. Здесь предусмотрено повышение потребления энергии в бытовом секторе, газификация целых регионов, средних и малых населенных пунктов в сельской местности.
-Национальная программа по защите окружающей среды от вредных воздействий энергетики.
Целью программы является снижения в несколько раз выбросов газов в атмосферу, прекращение сбросов вредных веществ в водоемы. Полностью отвергается здесь и идея равнинных ГЭС. -Национальная программа поддержки обеспечивающих ТЭК отраслей.
Здесь предусматривается развитие энергостроения, предусмотрена программа по улучшению подготовки специалистов. -Газониритическая программа “Ямал. ”
Программа предусматривает развитие газовой промышленности, рост производства конденсата и углубление нефтепереработки, реконструкцию электроэнергетики и системы теплоснабжения.
-Программа освоения восточносибирской нефтегазовой провинции. Предполагается создать новый нефтегазовый регион с годовой добычей 600-1000 млн. тонн нефти, 20-25 млрд. м3 газа, мощную нефтегазоперерабатывающую промышленность. Развитие восточно- сибирской нефтегазовой провинции позволит России выйти на азиатско- тихоокеанский рынок энергоносителей с экспортом 10-20 млн. тонн нефти и 15-20 млрд. м3 природного газа в Китай, Корею и Японию.
-Программа повышения безопасности и развития ядерной энергетики. Предусмотрено использование компонентов ядерного оружия в электроэнергетики, создать более безопасные реакторы для АЭС.
-Программа создания Камско-Ачинсокого угольного энергетического комплекса, ориентированного на экологически приемлемое и экологически эффективное использование бурого угля для производства электроэнергии: от Урала и Поволжья на западе до Приморья на Востоке.
-Программа альтернативного моторного топлива. Предусмотрен крупно масштабный перевод транспорта на сжиженный газ.
-Программа использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. При вводе мировых цен на энергоносители независимое энергосбережение коттеджей, ферм, и даже отдельных городских домов становится экономически выгодным. Планируется, что рост использования нетрадиционны возобновляемых видов энергоресурсов для местного энергоснабжения к 2000 году достигнет 10-15 млн. тонн условного топлива.
- С 1993 года по 2000 год действует научно-техническая “Экологически чистая энергетика”.
Ею предусмотрено создание технологий и оборудования, с помощью которых должна быть обеспечена безопасность, в том числе экологическая, при производстве топлива, электрической и тепловой энергии.
В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромные инвестиции и создающих экономическую напряженность. Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощностей и малых ГЭС в удаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ТЭС. Новые ТЭЦ будут строится на газе и только в Камско-Ачинском бассейне предполагается строительство мощных кондиционных ГРЕС. Заключение.
На сегодняшний день отрасль находится в кризисе. Основная часть производственных фондов отрасли устарела и нуждается в замене в течение ближайших 10-15 лет. На сегодняшний день вырабатывание мощностей втрое превышает ввод новых. Может создаться такая ситуация, что как только начнется рост производства возникнет катастрофическая нехватка электроэнергии, производство которой невозможно будет нарастить еще по крайней мере в течение 4-6 лет. Правительство пытается решить проблему с разных сторон :
одновременно идет акционирование отрасли (51 процент акций остается у государства), привлечение иностранных инвестиций- начала внедряться подпрограмма по снижению энергоемкости производства.
В качестве основных задач развития российской энергетики можно выделить следующие : 1. Снижение энергоемкости производства. 2. Сохранение единой энергосистемы России. 3. Повышение коэффициента используемой мощности э/с. 4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга. 5. Скорейшее обновление парка э/с. 6. Приведение экологических параметров э/с к уровню мировых стандартов.
Для решения всех этих мер принята правительственная программа "Топливо и энергия", представляющая собой сборник конкретных рекомендаций по эффективному управлению отраслью и ее переходу от планово-административной к рыночной системе инвестирования. Насколько эта программа будет выполняться покажет время. Список литературы. Некрасов Н. И. “Региональная экономика”, М, 1995 г. Морозова Т. Г. “Региональная экономика”, М, 1995 г.
Адамеску А. А. “Размещение производительных сил и развитие народного хозяйства”, М, 1993 г. Воронин В. В. “Экономическая география РФ”, Самара, 1997 г. Российский статистический ежегодник, М, 1998 г.
Агафонов Н. Т, Лабров С. Б. “Основные закономерности размещения социалистического хозяйства”.
Арбатов А. “Какой быть энергетической программе, Коммунист, 1989, N 9. Бобылев Ю. “Проблемы развития ТЭК России, Экономист, N 2.
Федорченко В. “Топливно-энергетический комплекс в Российской народнохозяйственной системе, Электрические станции”, 1990 г. N 12. Ходжаев М. Н. “Электроэнергетика в условиях рыночной экономики, Электрические станции, 1990 г. N 12. "Энергетика: цифры и факты", М, 1997 г. N 12. "Энергетика: цифры и факты", м, 1998 г, N 10.