На размещение тэс оказывает влияние энергетический фактор. Факторы и особенности развития и размещения электростанций

Факторы, определяющие развитие и размещение электроэнергетики РФ Электроэнергетика России включает тепловые, атомные электростанции, гидроэлектростанции (включая гидроаккумулирующие и приливные), прочие электростанции (ветро-, гелиостанции, геотермальные станции), электрические и тепловые сети, самостоятельные котельные.

Диаграмма №1

Как показывает диаграмма №1, большинство электростанций в России- тепловые. Принцип работы тепловых станций основан на последовательном преобразовании химической энергии топлива в тепловую и электрическую энергию для потребителей. 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 экономического района, работающие в энергосистемах. 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 (в отличие от ГРЭС)

К отрицательным относятся следующие факторы:

ТЭС обладает низким коэффициентом полезного действия, если последовательно оценить различные этапы преобразования энергии, то можно отметить, 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.

Так же ТЭС имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.

Таким образом, ТЭС имеют как положительные стороны своей работы, так и отрицательные, которые оказывают большое влияние на существование всего населения России. Что же касается территориального размещения ТЭС, следует отметить, что большое влияние оказывают факторы размещения, а именно: сырьевой фактор и потребительский. Тепловые электростанции построены, как правило, в районах добычи дешёвого топлива (низкокачественный уголь) или в районах значительного энергопотребления (работающие на мазуте и газе). Основные электростанции размещаются возле крупных промышленных центров (Канаповская ТЭС). К тепловым электростанциям относят также и ТЭЦ, которые в отличие от ГЭС, вырабатывают не только энергию, но и пар, горячую воду. А так как эти продукты часто используются в химии, нефтехимии, лесопереработке, промышленности, сельском хозяйстве, то это дает ТЭЦ существенные плюсы. Наиболее крупные ГРЭС России сосредоточены в Центре и на Урале. Самые крупные из них – Пермская (4800 МВт), Рефтинская (3800 МВт), Костромская (3600 МВт), Конаковская (2000 МВт), Ириклинская (2000 МВт). Крупнейшая ГРЭС Сибири – Сургутская-2 (4800 МВт). Все основные показатели представлены в таблице №1

Таблица №1 ГРЭС мощностью более 2 млн кВт

Экономический район	Субъект Федерации	ГРЭС	Мощность, млн кВт	Топливо
Северо-Западный	Ленинградская область, г. Кириши	Киришская	2,1	Мазут
Центральный	Костромская область, пос. Волгореченск Рязанская область, пос. Новомичуринск Тверская область, г. Конаково	Костромскя Рязанская Конаковская	3,6	Мазут, газ Уголь, мазут Мазут, газ
Северо-Кавказский	Ставропольский край, пос. Солнечнодольск	Ставропольская	2,4	Мазут, газ
Поволжский	Республика Татарстан, г. Заинек	Заинская	2,4	Газ
Уральский	Свердловская область, пос. Рефтинский Челябинская область, г. Троицк Оренбургская область, пгт Энергетик	Рефти некая Троицкая Ириклинская	3,8	Уголь Уголь Мазут, газ
Западно-Сибирский	Ханты-Мансийский автономный округ -Югра, г, Сургут	Сургутская Сургутская ГРЭС-2	3,1	Газ
Восточно-Сибирский	Красноярский край, г. Назарово Красноярский край, г. Березовское	Назаровская Березовская	6,0	Уголь Уголь
Дальневосточный	Республика Саха (Якутия), г. Нерюнгри	Нерюнгринская	2,1	Уголь

Как уже отмечалось, мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Но, как правило, фактор сырья преобладает над потребительским фактором, поэтому многие ТЭС и ТЭЦ размещены за несколько сотен километров от потребителя. Гидроэнергетика РФ.

Другим немаловажным и эффективным направлением электроэнергетики является гидроэнергетика. Данная отрасль является ключевым элементом обеспечения системной надежности Единой Энергосистемы страны, располагая более 90% резерва регулировочной мощности. ГЭС находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии. Из всех существующих типов электростанций именно ГЭС являются наиболее маневренными и способны при необходимости существенно увеличить объемы выработки в считанные минуты, покрывая пиковые нагрузки (имеют высокий КПД более 80%). Основным преимуществом данного типа электростанций является то, что они производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить прорыв в промышленности. Современные ГЭС позволяют производить до 7 Млн. Квт энергии, что в двое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС, однако размещение ГЭС в европейской части России затруднено по причине дороговизны земли и невозможности затопления больших территорий в данном регионе.

В настоящее время на территории России находятся свыше 200 ГЭС. Их суммарная мощность оценивается в 43 млн. кВт. Самые крупные ГЭС сосредоточены в Сибири. Это Саянская (6400 МВт), Красноярская (6000 МВт), Братская (4500 МВт) и Усть-Илимская (4200 МВт) ГЭС. Самые крупные ГЭС в европейской части страны построены на Волге в виде так называемого каскада. Это Волжская (2500 МВт), Волгоградская (2400 МВт) и Куйбышевская (2300 МВт) ГЭС. На Дальнем Востоке построено несколько ГЭС, самые крупные из которых Буреинская (в перспективе до 2000 МВт) и Зейский гидроузел (1000 МВт). В таблице охарактеризованы основные каскады ГРЭС в России.

Таблица №2. Размещения основных каскадов ГЭС

Экономический район	Субъект Федерации	ГЭС	Мощность
			млн кВт
Восточно-Сибирский	Республика Хакасия,
(Ангаро-Енисейский каскад)	пос. Майна на р. Енисей	Саяно-Шушенская	6,4
	Красноярский край,
	г. Дивногорск на р. Енисей	Красноярская	6,0
	Иркутская область,
	г. Братск на р. Ангара	Братская	4,5
	Иркутская область,
	г. Усть-Илимск на р. Ангара	Усть-Илимская	4,3
	Иркутская область,
	г. Иркутск на р. Ангара	Иркутская	4,1
	Красноярский край,
	г. Богучаны на р. Ангара	Богучанская	4,0
Поволжский
(Волжско-Камский каскад,
всего включает	Волгоградская область,	Волжская
13 гидроузлов мощностью	г. Волгоград на р. Волга	(Волгоград)	2,5
11,5 млн кВт)	Самарская область,
	г. Самара на р. Волга	Волжская (Самара)	2,3
	Саратовская область,

	г. Балаково на р. Волга	Саратовская	1,4
	Республика Чувашия,
	г. Новочебоксарск на р. Волга	Чебоксарская	1,4
	Республика Удмуртия,
	г. Воткинск на р. Кама	Боткинская	1,0

Как известно, каскад – группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования энергии. При этом, помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологического равновесия. К положительным свойствам ГЭС относятся: - более высокая маневренность и надёжность работы оборудования; - высокая производительность труда; - возобновляемость источников энергии; - отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топлива; - низкая себестоимость. Отрицательные свойства ГЭС: - возможность затопления населённых пунктов, сельхозугодий и коммуникаций; - отрицательное воздействие на флору, фауну; - дороговизна строительства.

Что касается территориального размещения ГЭС, то следует отметить, что наиболее перспективными районами России считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. Поэтому в прежние годы здесь планировалось строительство порядка 40 электростанций в бассейне Енисея. Дальневосточный район также считался перспективным, поскольку здесь используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из 1/4 имеющихся. В Западной зоне новое строительство рассматривалось в существенно меньших масштабах.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объёма воды между двумя бассейнами (верхним и нижним), соединёнными водоводами. В ночное время за счёт излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуляции электроэнергии, поэтому ГАЭС строятся в районах её наибольшего потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС, мощность которой составляет 1,2 млн. кВт.

Атомная энергетика Российской Федерации.Следующей немаловажной отраслью электроэнергетики России считается атомная энергетика. Ещё в советский период был взят курс на развитие ядерной энергетики. Примером форсированного развития данной отрасли для России всегда были Франция и Япония, уже давно испытывавшие дефицит органического топлива. Развитие атомной энергетики в СССР шло довольно быстрыми темпами до Чернобыльской катастрофы, последствия которой затронули 11 областей бывшего СССР с населением свыше 17 млн.человек. Но развитие атомной энергетики в России неотвратимо, и это понимает большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики приведёт к колоссальным затратам. Так, например, если остановить сегодня АЭС, потребуется дополнительно около 100 млн.т условного топлива. На данный период развития, в России насчитывают 10 действующих АЭС, на которых функционирует 30 энергоблоков.

Таблица№3Атомные электростанции.

Экономический район	Город, субъект Федерации	АЭС	Тип реактора	Мощность
Северо-Западный	г. Сосновый Бор Ленинградской области	Ленинградская	РБМК	4 млн кВт
Центрально-Черноземный	г. Курчатов Курской области	Курская	РБМК	4 млн кВт
Поволжский	г. Балаково Саратовской области	Балаковская	ВВЭР	4 млн кВт
Центральный	г. Рославль Смоленской области	Смоленская	РБМК	3 млн кВт
Центральный	г. Удомля Тверской области	Калининская	ВВЭР	2 млн кВт
Центрально-Черноземный	г. Нововоронеж Воронежской области	Нововоро- нежская	ВВЭР	1,8 млн кВт
Северный	г. Кандалакша Мурманской области	Кольская	ВВЭР	1,8 млн кВт
Уральский	п. Заречный Свердловской области	Белоярская	БН-600	600 МВт
Дальневосточный	п. Билибино Чукотского АО	Билибинская	ЭГП-6	48 МВт
Северо-Кавказский	г. Волгодонск Ростовской области	Волгодонская	ВВЭР	1 млн кВт

Крупнейшими атомными электростанций являются Балаковская (3800 МВт), Ленинградская (3700 МВт), Курская (3700 МВт).

Балаковская атомная электростанция.

В 1985-1993 гг. на берегу Саратовского водохранилища р. Волги были сооружены четыре энергоблока с модернизированными реакторами ВВЭР-1000. Каждый из энергоблоков электрической мощностью 1000 МВт состоит из реактора, четырех парогенераторов, одной турбины и одного турбогенератора. Балаковская АЭС является самой молодой станцией с энергоблоками нового поколения.

Курская атомная электростанция.

Станция сооружена в 1976-1985 гг. в самом центре европейской части страны в 40 км к юго-западу от города Курска на берегу р. Сейм. В эксплуатации находятся четыре энергоблока с уранографитовыми кипящими реакторами большой мощности (РБМК) электрической мощностью 1000 МВт каждый. На энергоблоках поэтапно и последовательно проводятся работы по повышению уровня их безопасности.

Ленинградская атомная электростанция.

Строительство АЭС началось в 1970 г. на берегу Финского залива к юго-западу от Ленинграда в г. Сосновый Бор. С 1981 г. в эксплуатации находятся четыре энергоблока с реакторами РБМК-1000. С пуском Ленинградской АЭС положено начало осуществлению строительства станций с реакторами такого типа. Успешная эксплуатация энергоблоков станции - убедительное доказательство работоспособности и надежности АЭС с реакторами РБМК. С 1992 г. Ленинградская АЭС - самостоятельная эксплуатирующая организация, выполняющая все задачи по обеспечению безопасной эксплуатации энергоблоков атомной станции.

Основные положительные свойства АЭС:

Их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов;

Атомное топливо отличается большим содержанием энергии;

АЭС не делают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы;

Не поглощают кислород.

Отрицательные свойства АЭС:

Существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле набольших глубинах в геологически стабильных пластах;

Катастрофические последствия аварий на АЭС вследствие не совершенной системы защиты;

Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

Важнейшей проблемой современной ядерной энергетики считается управляемый термоядерный синтез. Им серьезно принялись заниматься не менее 40 лет назад. И, начиная с середины 70-х гг., уже несколько раз объявлялось о переходе к строительству полупромышленной установки. Последний раз говорилось, что это может случиться к 2000г. Если это произойдет, то человечество будет располагать практически неисчерпаемым источником энергии. Но пока этого не произошло, делаются попытки, с каждым годом все более активные, использовать так называемые нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. К наиболее важным таким источникам относят солнечную, ветровую, приливную, геотермальную энергию и энергию биомассы.

Альтернативная энергетика. Солнечная энергия.Несмотря на то, что Россия по степени использования так называемых нетрадиционных и возобновляемых видов энергии находится пока в шестом десятке стран мира, развитие этого направления имеет большое значение, особенно учитывая размеры территории страны.

Наиболее традиционным источником «нетрадиционной» энергии считается солнечная энергия. Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли в 6,7 раз больше мирового потенциала ресурсов органического топлива. Использование только 0,5 % этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия. На Сев. Технический потенциал солнечной энергии в России (2,3 млрд. т усл. топлива в год) приблизительно в 2 раза выше сегодняшнего потребления топлива.

Проблема утилизации экологически чистой и притом бесплатной солнечной энергии волнует человечество с незапамятных времен, но только недавно успехи в этом направлении позволили начать формировать реальный, развивающийся рынок солнечной энергетики. К настоящему времени основными способами прямой утилизации солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую. Устройства, преобразующие солнечную энергию в электрическую, называются фотоэлектрическими или фотовольтаническими, а приборы, преобразующие солнечную энергию в тепловую, - термическими. Существует два основных направления в развитии солнечной энергетики: решение глобального вопроса снабжения энергией и создание солнечных преобразователей, рассчитанных на выполнение конкретных локальных задач. Эти преобразователи, в свою очередь, также делятся на две группы; высокотемпературные и низкотемпературные. В преобразователях первого типа солнечные лучи концентрируются на небольшом участке, температура которого поднимется до 3000°С. Такие установки уже существуют. Они используются, например, для плавки металлов.

Самая многочисленная часть солнечных преобразователей работает при гораздо меньших температурах – порядка 100-200°С. С их помощью подогревают воду, обессоливают ее, поднимают из колодцев. В солнечных кухнях готовят пищу. Сконцентрированным солнечным теплом сушат овощи, фрукты и даже замораживают продукты. Энергию солнца можно аккумулировать днем для обогрева домов и теплиц в ночное время. Солнечные установки практически не требуют эксплуатационных расходов, не нуждаются в ремонте и требуют затрат лишь на их сооружение и поддержание в чистоте. Работать они могут бесконечно.

Но из-за рассеивания солнечных лучей земной поверхностью для строительства силовой станции, сопоставимой по мощности с современными АЭС, понадобились бы солнечные батареи площадью 8 км 2 , собирающие солнечный свет. Высокая стоимость станций, необходимость больших площадей и высокая доля облачных дней в подавляющем большинстве регионов России, по-видимому, не позволят говорить о существенном вкладе солнечной энергии в российскую энергетику.Энергия ветра.

Различные виды нетрадиционных видов энергии находятся на различных стадиях освоения. Как это ни парадоксально, наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии – ветер. Особенно активно развивается ветроэнергетика – 24% в год. Сейчас это наиболее быстро растущий сектор энергетической промышленности в мире.

В начале ХХ века интерес к воздушным винтам и ветроколесам не был обособлен от общих тенденций времени – использовать ветер, где это только возможно. Первоначально наибольшее распространение ветроустановки получили в сельском хозяйстве. В России к началу ХХ века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью миллион киловатт. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки использовать энергию ветра уже на научной и государственной основе. В 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5000 кВт. Но реализовать его не удалось, так как Институт ветроэнергетики, занимавшийся этой проблемой, был закрыт.

Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличии других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И, наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию. Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат. Использование энергии ветра эффективно в районах со среднегодовой скоростью ветра более 5 м/с. В России это побережье Северного Ледовитого океана и Приморье. Наиболее перспективно уставать здесь ветроустановки для выработки электроэнергии для местных автономных потребителей. К сожалению, мощные ветряные системы оказывают нежелательное воздействие на окружающую среду. Они непривлекательны внешне, занимают большие площади, создают много шума, а в случае аварии очень опасны. К тому же стоимость сооружения таких систем вдоль побережий для выработки электроэнергии столь велика, что полученная ими энергия оказывается в несколько раз дороже энергии из обычных источников.

В России валовой потенциал ветровой энергии - 80 трлн. кВт/ч в год, а на Северном Кавказе - 200 млрд. кВт/ч (62 млн. т усл. топлива). (I,6) Эти величины существенно больше соответствующих величин технического потенциала органического топлива.

Таким образом, потенциала солнечной радиации и ветровой энергии в принципе достаточно для нужд энергопотребления, как страны, так и регионов. К недостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность, цикличность и неравномерность распределения по территории; поэтому использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления.

Приливные электростанции.

Эксперименты с использованием энергии приливов и отливов на Кольском полуострове (Кислогубская ПЭС) были закончены несколько лет назад из-за прекращения финансирования опытной установки. Тем не менее накопленный опыт утилизации приливов и отливов показал, что это вовсе не беспроблемное предприятие. Для эффективной работы станции требуется высота приливной волны более 5 м. К сожалению, почти повсеместно приливы имеют высоту около 2 м, и только примерно 30 мест на Земле удовлетворяют указанным требованиям. В России это Белое море и Гижигинская губа на Дальнем Востоке. Приливные станции могут иметь важное местное значение в будущем, поскольку являются одной из энергетических систем, которые действуют без серьезного ущерба для окружающей среды.

Геотермальная энергия.

Наиболее стабильным источником может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн. т усл. топлива, что в 1700 раз больше мировых геологических запасов органического топлива. В России ресурсы геотермальной энергии только в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют 180 трлн. т усл. топлива. Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности страны в энергии. Вопрос только в рациональном, рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Именно из-за того, что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных установок по использованию геотермальной энергии, мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии. Геотермальная энергия подразумевает использование термальных вод для отопления и горячего водоснабжения и пароводяной смеси при сооружении геотермальных электростанций. Предполагаемые запасы пароводяной смеси, сосредоточенной в основном в Курило-Камчатской зоне, могут обеспечить работу геоТЭС мощностью до 1000 МВт, что превышает установленную мощность Камчатской и Сахалинской энергосистем, вместе взятых. В настоящее время на Камчатке функционирует Паужетская геоТЭС, использующая подземное тепло для производства электроэнергии. Она работает в автоматическом режиме и отличается низкой себестоимостью отпускаемой электроэнергии. Предполагается, что геотермальная энергия, подобно энергии приливов, будет иметь сугубо местное значение и не сыграет большой роли в глобальном масштабе. Имеющийся опыт говорит, что эффективно может быть извлечено не более 1% тепловой энергии геотермального бассейна.

Следует отметить тот факт, что большинство возобновляемых источников энергии в условиях экономической нестабильности в России неконкурентоспособно в сравнении с традиционными электростанциями из-за высокой удельной стоимости электроэнергии.

Таким образом, попытки использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в России носят экспериментальный и полуэкспериментальный характер или в лучшем случае такие источники играют роль местных, строго локальных производителей энергии. Последнее относится и к использованию энергии ветра. Это происходит потому, что Россия пока не испытывает дефицита традиционных источников энергии и ее запасы органического топлива и ядерного горючего пока достаточно велики. Однако и сегодня в удаленных или труднодоступных районах России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, «нетрадиционные» источники электроэнергии - наилучшее решение проблемы.

Характеристика размещения по территории

Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальневосточного района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и европейской части России также очень ограниченно. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в нем намного меньше, чем внутри самих регионов. Энергосистемы этих пяти регионов, а также Сибири и Дальнего Востока рассматриваются в России как отдельные региональные объединенные энергосистемы. Они связывают 68 из 77 существующих региональных энергосистем внутри страны. Остальные 9 энергосистем полностью изолированы.

Если говорить о территориальном расположении ТЭС, то выясняется, что тепловые электростанции построены, как правило, в районах добычи дешёвого топлива (низкокачественный уголь) или в районах значительного энергопотребления (работающие на мазуте и газе). Основные электростанции размещаются возле крупных промышленных центров (Канаповская ТЭС). Наиболее крупные ГРЭС России сосредоточены в Центре и на Урале. Мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.

Что же касается территориального размещения ГЭС, то наиболее перспективными районами России считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. Поэтому в прежние годы здесь планировалось строительство порядка 40 электростанций в бассейне Енисея. Дальневосточный район также считался перспективным, поскольку здесь используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из 1/4 имеющихся. В Западной зоне новое строительство рассматривалось в существенно меньших масштабах. На данный момент, к крупнейшим ГЭС относят Братская на реке Ангара, Саяно - Шушенская на реке Енисей, Красноярская на реке Енисей.

Атомные электростанции выигрывают тем, что их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов. Так, крупнейшие АЭС построены в Саратовской области – Балаковская АЭС, в Ленинградской области – Ленинградская, в Курской области – Курская.

Временной аспект развития энергетики в России.

На мой взгляд, развитие энергетической системы в целом неразрывно связано с процветанием всей экономики страны. При этом все подъёмы и спады в развитии электроэнергетики зависят от структуры и состояния экономики в России. Так, производство электроэнергии В РФ постоянно росло до 1990г., но в последующие годы оно сократилось. В первую очередь это было связано с инфляционным кризисом. С конца 1991 года в программах экономической политики России совершенно справедливо в качестве первоочередной стала задача выхода из этого кризиса. Но ситуация была слишком запущена, и проводимые меры по сдерживанию инфляции не дали никакого эффекта. Очевидно, что пришлось смириться с высокими темпами инфляции в 1993 году. Реально достижимой целью стал постепенный переход к умеренным темпам инфляции в 1994 году. Макроэкономическая модель "Касандра" показала, что в 1993 г. продолжался спад производства. Объем валового национального продукта по сравнению с его значением в 1987 г. сократился более чем на 40%. (II,8) Только 1996 г. можно было ожидать стабилизацию, а затем подъем производства. Кризис производства сопровождается резким сокращением инвестиций и производственного потенциала. Это не столь ощутимо в период кризиса и в период подъема экономики, но в последующем станет сильно сдерживающим фактором в ее развитии. Вследствие этого только после 2000 года экономика России почти смогла выйти на сбалансированный устойчивый курс развития.

Таким образом, кризисное положение в российской энергетике после 1990г. – это следствие общего экономического кризиса в стране, потери управляемости и разбалансированности экономики.

Основными факторами кризиса являются:

1. Наличие большой доли физически и морально устаревшего оборудования. Около одной пятой производственных фондов в электроэнергетике близки или превысили проектные сроки эксплуатации и требуют реконструкции или замены. Обновление оборудования ведется недопустимо низкими темпами и в явно недостаточном объёме.

2. Увеличение доли физически изношенных фондов приводит к росту аварийности, частым ремонтам и снижению надежности энергоснабжения, что усугубляется чрезмерной загрузкой производственных мощностей и недостаточными резервами.

3. Возросшие с распадом СССР трудности в поставках для отраслей электроэнергетики оборудования.

4. Возникшее противодействие общественности и местных органов власти размещению объектов энергетики в связи с их крайне низкой экологичностью и безопасностью.

Все эти факторы, безусловно повлияли на развитие электроэнергетики России в 90-е годы. Потребление электроэнергии в России после спада 1990-1998 гг. в 2000-2005 гг. неуклонно росло и в 2005 г. достигло уровня 1993 г. При этом пиковая нагрузка в единой энергетической системе России зимой 2006 года превысила показатели 1993 г. и составила 153,1 ГВт. (II,10). Так, данные таблицы показывают количество произведённой и потреблённой энергии с 2001 по2005 г.

Таблица№4

В соответствии с основными параметрами прогнозного баланса электроэнергетики и ОАО «РАО «ЕЭС России» на 2006-2010 гг., энергопотребление в России к 2010 году вырастет до 1045 млрд кВт.ч по сравнению с показателем 2005 г. - 939 млрд кВт ч. Соответственно, ежегодные темпы роста электропотребления прогнозируются на уровне 2,2%. Среднегодовые темпы увеличения зимнего максимума нагрузки прогнозируются на уровне 2,5%. В результате к 2010 г. этот показатель может вырасти на 18 ГВт - с 143,5 ГВт в 2005 году до 160 ГВт в 2010 году. В случае повторения температурного режима зимы 2005-2006 гг., дополнительный прирост нагрузки к 2010 г. составит 3,2 ГВт. Таким образом, по оценкам ОАО «РАО «ЕЭС России», общая потребность в установленной мощности электростанций в России к 2010 году возрастет на 24,9 ГВт - до 221,2 ГВт. При этом увеличение потребности в резерве мощности в период с 2005 до 2010 г. составит 3 ГВт, а потребность в мощности электростанций для обеспечения экспортных поставок в 2010 г. составит 5,6 ГВт, увеличившись по сравнению с 2005 г. на 3,4 ГВт. В то же время в связи с демонтажем оборудования установленная мощность электростанций России снизится за период 2006-2010 гг. на 4,2 ГВт, а общее снижение установленной мощности электростанций в зоне централизованного электроснабжения в 2005-2010 гг. прогнозируется на уровне 5,9 ГВт - с 210,5 ГВт до 204,6 ГВт. Дефицит электрической мощности в России может возникнуть уже в 2008 году, причем он составит 1,55 ГВт, а к 2009 году увеличится до 4,7 ГВт.

В последующие годы электроэнергетика развивалась быстрыми темпами, строились линии электропередач (ЛЭП). Одновременно с гидравлическими и тепловыми электростанциями стала развиваться атомная энергетика.

Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, мазут, газ, сланцы, торф). Среди них главную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах.

На размещение тепловых электростанция оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли), ориентируются на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Что же касается тепловых электростанций, работающих на мазуте, то они располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.

Крупными тепловыми электростанциями являются ГРЭС на углях Канско-Ачинского бассейна, Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2. Сургутская ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС (работает на газе).

На базе Канско-Ачинского бассейна создается мощный территориально-производственный комплекс. Проект ТПК предполагал создание на территории около 10 тыс. км 2 вокруг Красноярска 10 уникальных сверхмощных ГРЭС по 6,4 млн кВт. В настоящее время число запланированных ГРЭС уменьшено пока до 8 (по экологическим соображениям - выбросы в атмосферу, скопления золы в огромных количествах).

На данный момент начато сооружение только 1-й очереди ТПК. В 1989 г. был введен в эксплуатацию 1-й агрегат Березовской ГРЭС-1 мощностью 800 тыс. кВт и уже решен вопрос о строительстве ГРЭС-2 и ГРЭС-3 такой же мощности (на расстоянии всего 9 км друг от друга).

Преимущества тепловых электростанций по сравнению с другими типами электростанций заключаются в следующем: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГРЭС).

К недостаткам относятся: использование невозобновимых топливных ресурсов; низкий КПД, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200-250 млн т золы и около 60 млн т сернистого ангидрида; они поглощают огромное количество кислорода воздуха. К настоящему времени установлено, что и радиоактивная обстановка вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в среднем (в мире) в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (так как обычный уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит уран-238, торий-232 и радиоактивный изотоп углерода).

ТЭС нашей страны в отличие от зарубежных до сих пор не оснащены сколь-либо эффективными системами очистки уходящих газов от оксидов серы и азота. Правда, ТЭС на природном газе существенно экологически чище угольных, мазутных и сланцевых, но огромный экологический вред наносит природе прокладка газопроводов, особенно в северных районах.

Несмотря на отмеченные недостатки, в ближайшей перспективе (до 2000 года) доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 78-88% (так как прирост производства на АЭС в связи с повышением требований и их безопасности в лучшем случае будет весьма незначительным, сооружение ГЭС будет ограничиваться возведением плотин главным образом в условиях с минимальными площадями затопления).

Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута. В ближайшей перспективе планируется увеличение доли газа в топливном балансе электростанций западных районов, в регионах со сложной экологической обстановкой, особенно в крупных городах. Тепловые электростанции восточных районов будут базироваться в основном на угле, прежде всего дешевом угле открытой добычи Канско-Ачинского бассейна.

Гидравлические электростанции (ГЭС). На втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии находится ГЭС (в 1991 г. - 16,5%). Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД (более 80%). В результате производимая на ГЭС энергия самая дешевая.

Огромное достоинство ГЭС - высокая маневренность, т. е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов. Это позволяет использовать мощные ГЭС либо в качестве максимально маневренных "пиковых" электростанций, обеспечивающих устойчивую работу крупных энергосистем, либо в период суточных пиков нагрузки электросистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает. Естественно, это под силу только мощным ГЭС.

Но строительство ГЭС требует больших сроков и больших удельных капиталовложений, ведет к потерям равнинных земель, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно 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 гидроэнергетика не может служит основой выработки электроэнергии в стране.

Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где осваиваются гидроресурсы 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 гидроэлектростанций. Каскад - это группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока с целью последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям: потере ценных сельскохозяйственных земель, особенно пойменных, 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 и 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 для создания нормального судоходства и орошения это необходимо.

Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская на Ангаре, строится Богучанская ГЭС (4 млн кВт).

В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская им. В.И. Ленина, Саратовская, Волжская.

Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций - ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность в электроэнергии, мала вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой ночью электростанциями.

Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ГЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей. В России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС (а также ПГУ, ГТУ). Построены Загорская ГАЭС (1,2 млн кВт), строится Центральная ГАЭС (2,6 млн кВт).

Атомные электростанции. Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии - около 12% (в США - 19,6%, в Великобритании - 18,9, в ФРГ - 34%, в Бельгии - 65%, во Франции - свыше 76%). Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только 12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока.

В настоящее время ситуация меняется, правительством было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап - модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

Сейчас в России действуют 9 АЭС общей мощностью 20,2 млн кВт. Еще 14 АЭС и ACT (атомная станция теплоснабжения) общей мощностью 17,2 млн кВт находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

В настоящее время введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС. В результате проведенной экспертизы были выведены из эксплуатации 2 блока Воронежской АС теплоснабжения, планируется вывод Белоярской АЭС, остановлен первый энергоблок Нововоронежской АЭС, законсервирована практически готовая Ростовская АЭС, пересматривается еще раз ряд проектов. Было установлено, что места расположения АЭС в ряде случаев выбраны неудачно, а качество их сооружения и оборудования не всегда отвечало нормативным требованиям.

Были пересмотрены принципы размещения АЭС. В первую очередь учитывается: потребность района в электроэнергии, природные условия (в частности, достаточное количество воды), плотность населения, возможность обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных аварийных ситуациях.

При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площадке землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для ACT - не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанции: АЭС - 8 млн кВт, ACT - 2 млн кВт.

Преимущества АЭС сводятся к следующему: можно строить в любом районе независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается необыкновенно большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 25 000 т угля: АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), не поглощают кислород из воздуха.

Работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий.

Существующие трудности в использовании атомной энергии - захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах.
Катастрофические последствия аварий на наших АЭС - вследствие несовершенной системы защиты.
Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов. Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделении необходимых средств.

Все большее внимание в перспективе будет уделяться использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Уже построены опытные электростанции на этих нетрадиционных источниках энергии: на приливных волнах на Кольском полуострове Кислогубская и Мезенская, на термальных водах Камчатки - электростанции близ реки Паужетки и др. Ветровые энергоустановки в жилых поселках Крайнего Севера мощностью до 4 кВт используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса.

Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанции нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн кВт (т. е. 84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой.

Экономические преимущества Единой энергосистемы очевидны. Мощные линии электропередачи значительно повышают надежность снабжения электроэнергией народного хозяйства, выращивают суточные и годовые графики потребления электроэнергии, улучшают экономические показатели станций, создают условия для полной электрификации районов, еще испытывающих недостаток в электроэнергии.

В состав ЕЭС на территории бывшего СССР входят многочисленные электростанции, которые работают параллельно в едином режиме, сосредоточивая 4/5 суммарной мощности электростанций страны. ЕЭС распространяет свое влияние на территорию свыше 10 млн км 2 с населением около 220 млн чел. Всего в стране насчитывается примерно 100 районных энергосистем. Они образуют 11 объединенных энергетических систем. Самые крупные из них - Южная, Центральная, Сибирская, Уральская.

ОЭС Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа и Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВт), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВт), Волгоград - Донбасс (800 кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт) и др.

Сегодня в условиях перехода к рынку ознакомление с опытом координации деятельности и конкуренции различных собственников в электроэнергетическом секторе западных стран может быть полезным для выбора наиболее рациональных принципов совместной работы собственников элекгроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы.

Создан координационный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ.

Развитие электроэнергетического хозяйства в современных условиях должно учитывать следующие принципы:

вести строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо - природный газ;
создавать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского хозяйства и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций;
строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии крупных регионов;
объединять 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, энергии ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т.д.

Необходимость разработки новой энергетической политики России определяется рядом объективных факторов:

распадом СССР и становлением Российской Федерации как подлинно суверенного государства;
коренными изменениями социально-политического устройства, экономического и геополитического положения страны, принятым курсом на ее интеграцию в мировую экономическую систему;
принципиальным расширением прав субъектов Федерации - республик, краев, областей и т.д.;
коренным изменением отношений между органами государственного управления и хозяйственно самостоятельными предприятиями, быстрым ростом независимых коммерческих структур;
глубоким кризисом экономики и энергетики страны, в преодолении которого энергетика может сыграть важную роль;
переориентацией топливно-энергетического комплекса на приоритетное решение социальных задач общества, возросшими требованиями охраны окружающей среды.

В отличие от прежних энергетических программ, создававшихся в рамках планово-административной системы управления и определявших непосредственно объемы производства энергоресурсов и выделяемые для этого ресурсы, новая энергетическая политика имеет совершенно иное содержание.

Основными инструментами новой энергетической политики должны стать:

приведение одновременно с конвертируемостью рубля цен на энергоносители в соответствии с мировыми ценами с постепенным сглаживанием скачков цен на внутреннем рынке;
акционирование предприятий топливно-энергетического комплекса с привлечением денежных средств населения, зарубежных инвесторов и отечественных коммерческих структур;
поддержка независимых производителей энергоносителей, прежде всего ориентированных на использование местных и возобновляемых энергетических ресурсов.

Приняты законодательные акты для энергетического комплекса, основными целями которых являются:

Сохранение целостности электроэнергетического комплекса и ЕЭС России.
Организация конкурентоспособного рынка электроэнергии как инструмента стабилизации цен на энергию и повышения эффективности электроэнергетики.
Расширение возможностей привлечения инвестиций на развитие Единой энергетической системы России и региональных энергетических компаний.
Повышение роли субъектов Федерации (областей, краев, автономий) в управлении развитием ЕЭС Российской Федерации.

В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых и крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность. Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ГЭС.

Новые ТЭЦ будут строиться на газе и только в Канско-Ачинском бассейне предполагается строительство мощных конденсационных ГРЭС.

Важным аспектом расширения рынка энергоносителей является возможность увеличения экспорта топлива и энергии из России.

Основу энергетической стратегии России составляют следующие три главные цели:

Сдерживание инфляции путем наличия больших запасов энергоресурсов, которые должны дать внутреннее и внешнее финансирование страны.
Обеспечение достойной роли энергии как фактора роста производительности труда и улучшения жизни населения.
Снижение техногенной нагрузки топливно-энергетического комплекса на окружающую среду.

Высшим приоритетом энергетической стратегии является повышение эффективности энергопотребления и энергосбережения.

На период становления и развития рыночных отношений выработана структурная политика в области энергетики и топливной промышленности на ближайшие 10-15 лет.

Она предусматривает:

повышение эффективности использования природного газа и его доли во внутреннем потреблении и в экспорте;
увеличение глубокой переработки и комплексного использования углеводородного сырья;
повышение качества углепродуктов, стабилизация и наращивание объемов угледобычи (в основном открытым способом) по мере освоения экологически приемлемых технологий его использования;
преодоление спада и умеренный рост добычи нефти.
интенсификацию местных энергоресурсов гидроэнергии, торфа, значительное увеличение использования возобновляемых энергоресурсов - солнечной, ветровой, геотермической энергии, шахтного метана, биогаза и т. д.;
повышение надежности АЭС. Освоение предельно безопасных и экономических новых реакторов, в том числе и малой мощности

Факторы и особенности развития и размещения электростанций. Типы электростанций.

Основными типами электростанций в России являются тепловые, гидравлические, а также атомные.11 Энергетика цифры и факты, М, 1999 г. Таблица 3. Доля тепловых, атомных и гидравлических электростанций в суммарной выработке электроэнергии в России.112111 Энергетика цифры и факты, Неожиданное окончание формулыМ, 1999 г. 1980г1985г1990г1992г1998гТЭС77,273,173,7 69,968,9АЭС6,710,310,912,312,6ГЭС16,116, 615,417,818,5 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. Квт1 Экономический районГРЭСУстановленная мощность, млн. квт ТОПЛИВОЦентральныйКостромская 3,6 мазутВяземская 2,8 угольКонаковская 3,6мазут, газ УральскийРефтинская 3,8 угольТроицкая 2,4 угольИриклинская 2,4 мазутПоволжскийЗаинская 2,4мазут, угольВосточно-СибирскийНазаровская 6,0 Западно-СибирскийСургутская ГРЭС-1 3,1 газСеверо-КавказскийСтавропольская 2,1мазут, газСеверо-западныйКиришская 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,11 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 квтч2. Существует три основных вида ГЭС 1 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. 2 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. 3 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 нижнего11,2 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 электро11 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. 11 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 АЭСНомер блока Тип реактораЭлектрическая мощностьГод ввода в эксплуатациюСрок выводаБелоярская 1 АМБ 100 1963 1980 2 АМБ 160 1967 1989 3БИ-600 600 1980 2010Билибинская 1 ЭГП 12 1974 2004 2 ЭГП 12 1974 2004 3 ЭГП 12 1975 2005 4 ЭГП 12 1976 2006Балаковская 1ВВЭР-1000 1000 1985 2015 2ВВЭР-1000 1000 1987 2017 3ВВЭР-1000 1000 1988 2019 4ВВЭР-1000 1000 1993 2023Калининская 1ВВЭР-1000 1000 1984 2014 2ВВЭР-1000 1000 1986 2015Кольская 1ВВЭР-440 440 1973 2003 2ВВЭР-440 440 1974 2004 3ВВЭР-440 440 1981 2011 4ВВЭР-440 440 1984 2014Курская 1РБМК-1000 1000 1976 2006 2РБМК-1000 1000 1978 2008 3РБМК-1000 1000 1983 2013 4РБМК-1000 1000 1985 2015Ленинградская 1РБМК-1000 1000 1973 2003 2РБМК-1000 1000 1975 2005 3РБМК-1000 1000 1979 2009 4РБМК-1000 1000 1981 2011Нововоронежская 1 В-1 210 1964 2084 2В-3 365 1969 2090 3ВВЭР-440 440 1971 2001 4ВВЭР-440 440 1972 2002 5ВВЭР-10001000 1980 2010Смоленская 1РБМК-1000 1000 1982 2012 2РБМК-100 1000 1985 2015 31000 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 1энергию приливов и отливов 2энергию малых рек 3энергию ветра и Солнца 4геотермию 5энергию 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 СолнцеВетерМалые рекиГеотермияПриливыБио-газ Элек.энергияТеплоснабжение11 Энергетика цифры и факты, М, 1999 г. Россия 5 1 2 3 6 7 4Черноземье 2 1 3 5 4Центр 5 1 2 4 3Сев. Кавказ 3 2 5 6 1 - 4Урал и Приуралье 5 3 2 1 4Зап. Сибирь 5 1 4 - 2 3 -Вост. Сибирь 3 1 - 2 -Европейский Север 1 2 3Азиатский Север 1 -Северо-Восток 1 2 2Приморье 3 2 1 5 4Камчатка 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. 2.2 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. км2 вокруг 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. 2.3. 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. 3. 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 18 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. Электробалансмлрд. квтч1 ГодыПроиз-но электроэнер. Пол-но из-за пред. РФ 4.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Электроэнергетика Российской Федерации

Энергетика - важнейшая часть жизнедеятельности человека. Она является основой развития производительных сил в любом государстве.. Российская энергетика - это 600 тепловых 100 гидравлических, 9 атомных электростанции. Общая их мощность по состоянию..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Факторы размещения предприятий электроэнергетики, ведущие факторы: сырьевой и потребительский

ТЭК – ведущий фактор потребительский

КЭС (конденсационные) – ориентированы на источники сырья и потребителя

АЭС – на потребителя (уран – дешевое сырье)

ГЭС – ориентация на крупные реки (Волга, Енисей)

Геотермальные ЭС – на сырьё

Гелио ЭС – солнечная энергия

Ветровые ЭС – наличие ветра

Принципы развития электроэнергетики в России:

Концентрация производства электроэнергии путём строительства крупных ЭС использующих дешёвое топливо и гидра энергоресурсы

Комбинированное производство эл. Энергиии тепла.

Широкое освоение гидро энергоресурсов с учётом комплексного решения задач.

Развитие атомной энергетики.

Учёт экологических требований при создании объектов электроэнергетики

Создание энергосистем формирующих единую высоковольтную сеть страны.

Цели создания эн. системы:

Перераспределение нагрузки, обеспечение экономического режима использования эл. Энергии. Эн. система – это взаимообусловленное в пределах определенной территории сочетание ЭС разных типов работающих на общую нагрузку.

В России 70 районов эн. Систем, они образуют районные энергосистемы (Центральная, Уральская, Сибирская)

Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и ACT. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на ACT (атомных станциях теплоснабжения) - только тепловая. Строятся Воронежская и Нижегородская ACT. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке. На отопительные нужды выдают низкопотенциальное тепло также Ленинградская и Белоярская АЭС. В Нижнем Новгороде решение о создании ACT вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАГАТЭ, давшими заключение о высоком качестве проекта. Преимущества АЭС сводятся к следующему: можно строить в любом районе независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается необыкновенно большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 25 000 т угля: АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), не поглощают кислород из воздуха.

Работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

1. Существующие трудности в использовании атомной энергии - захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах.

Преимущества и недостатки ТЭС Преимущества: 1. Используемое топливо достаточно дешево. 2. Требуют меньших капиталовложений. 3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. 4. Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями. 5. Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки: 1. Загрязняют атмосферу. 2. Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциями.

Преимущества и недостатки ГЭС Преимущества: - использование возобновляемой энергии;- очень дешевая электроэнергия;- работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу;- быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки: - затопление пахотных земель; - строительство ведется там, где есть большие запасы энергии воды; - на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов.

Преимущества и недостатки АЭС Преимущества: - Отсутствие вредных выбросов;- Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной электростанции аналогичной мощности;- Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно; - Высокая мощность: 1000-1600 МВт на энергоблок; - Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатки: - Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению; - Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах; - При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы; - Большие капитальные вложения.

Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками - высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Достоинствами геотермальной энергии можно считать практическую неисчерпаемость ресурсов, независимость от внешних условий, времени суток и года, возможность комплексного использования термальных вод для нужд теплоэлектроэнергетики и медицины. Недостатками ее являются высокая минерализация термальных вод большинства месторождений и наличие токсичных соединений и металлов, что исключает в большинстве случаев сброс термальных вод в природные водоемы.

Ветряные электростанции (ВЭС)

Достоинства ВЭС: - не загрязняют окружающую среду вредными выбросами; - ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с невозобновляемыми энергоисточниками; - источник энергии ветра - природа - неисчерпаема.

Недостатки: - ветер от природы нестабилен; - ветряные электростанции создают вредные шумы в различных звуковых спектрах; - ветряные электростанции создают помехи телевидению и различным системам связи; - ветряные электростанции причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Принципы и факторы размещения электроэнергетики.

Принципы размещения производства представляют собой исходные научные положения, которыми руководствуется государство в своей экономической политике.

Основные принципы развития электроэнергетики. 1. Концентрация производства электроэнергии путем строительства крупных районных электростанций, использующих дешевое топливо и гидроресурсы.

2. Комбинирование производства электроэнергии и теплоты (теплофикация городов и индустриальных центров).

3. Широкое освоение гидроресурсов с учетом комплексного решения задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения.

4. Развитие атомной энергетики (особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом).

5. Создание энергосистем, формирование высоковольтных сетей.

Электроэнергетика характеризуется быстрыми темпами роста и высоким уровнем централизации (районные электростанции производят свыше 90% электроэнергии в стране).На размещение производительных сил 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.