План

1.                 Значение и современное состояние электроэнергетики России.

2.                 Электростанции России.

3.                 Нетрадиционная энергетика.

4.                 Проблемы электроэнергетики.

5.                 Перспективы развития электроэнергетики.

6.                 Используемая литература.

Значение и современное состояние электроэнергетики России.

Электроэнергетика занимается производством и передачей электроэнергии и является одной  из базовых отраслей тяжелой промышленности. Все мы понимаем, что наша жизнь сейчас немыслима без электричества. Электроэнергетика встречается в любой из сфер жизнедеятельности человека. К примеру, в  промышленности не один механизм не будет работать без электрической энергии, в сельском хозяйстве не будут освещаться и отапливаться теплицы и помещения для скота, останутся в бездействии столь привычные для нас телевизор, радио, телефон, а что уж говорить о развитии космической и вычислительной техники. Очень актуальна роль электротранспорта в нынешней сложной экономической и экологической обстановке. Ведь этот вид транспорта не загрязняет окружающую среду, позволяет повышать экономию топлива. Стало быть, электроэнергетика занимает важное место в народном хозяйстве страны, взаимосвязана со всеми его отраслями, и недооценивать ее значение нельзя.

 Топливно-энергетический комплекс России один из крупнейших в мире, по масштабам производства энергетических ресурсов уступает лишь США. Но хотя Россия находится на втором месте в мире после США, разрыв по этому показателю между нашими странами весьма значителен ( в 1992 г в России было произведено 976 млрд. кВт^.ч электроэнергии, в США более 3000, т.е. более чем втрое).

В отличие от многих стран в топливно-энергетическом комплексе России велик удельный вес наиболее экологически чистого топлива – природного газа и низка доля каменного угля. Удельный вес угля в энергобалансе России в конце 90-х гг. составлял всего лишь 14%, в то время как в Великобритании – 32, в Германии – 27, в Японии – 18 %.

Развитие электроэнергетики как отрасли в нашей стране последние 50 лет опережало по темпам развитие тяжелой индустрии. Однако нынешнее положение можно охарактеризовать как кризисное. Последние годы шло снижение темпов увеличения производства электроэнергии, а в 1991 году и вовсе произошло уменьшение абсолютных показателей производства. В частности производство электроэнергии сократилось с 1057 млрд. кВт-ч в 1990 г. до 846 млрд. квт-ч в 1999 г.

Производство электроэнергии в России млрд. кВт-ч

Это связано с уменьшением спроса со стороны потребителей и износом установленного оборудования. По оценкам специалистов, около 40% электростанций в России имеют устаревшее оборудование, а 15% станций отнесены к категории небезопасных для эксплуатации.

Распределение вырабатываемой электроэнергии по отраслям народного хозяйства выглядит следующим образом: большую часть (60%) потребляет промышленность, 9% - сельское хозяйство, 9,7% - транспорт, 13,5% - сфера обслуживания, оставшаяся часть идет на экспорт. Если для сравнения взять данные США, то будет видно, что у них лидирующую позицию по потреблению электроэнергии (44,5%) занимает сфера обслуживания и быта, реклама, 39,5% в промышленности, а сельское хозяйство и транспорт по 4,2% и 0,2% соответственно.

Фактически в России сохранилась монополия на производство электроэнергии в лице РАО «ЕЭС России», в которое входят 72 территориальных акционерных общества энергетики и электрификации. Это крупнейшее централизованно управляемое энергетическое объединение. Основные электрические сети позволяют работать параллельно 65 энергосистемам. В ведении РАО «ЕЭС» находится около 600 теплоэлектростанций, более 100 гидроэлектростанций и 9 атомных электростанций. Длина основных линий электропередач составляет примерно около 440 тыс.км.

Электростанции России.

В настоящее время существует несколько различных источников энергии, соответственно и несколько видов электростанций.

К концу 90-х гг. из совокупного объема электроэнергетических мощностей России 70% приходилось на теплоэлектростанции (ТЭС), 20 – на гидроэлектростанции (ГЭС) и 10%  - на атомные электростанции (АЭС).

Более половины всей электроэнергии производится на тепловых электростанциях, в том числе комбинированного цикла, использующих комбинированные парогазовые установки. В качестве топлива на ТЭС используют уголь, мазут, газ, сланцы, торф, то есть органическое топливо (преобладают газ и мазут). Важную роль играют государственные районные электростанции (ГРЭС), вырабатывающие более 2 млн. кВт и обеспечивающие потребности экономического района.

Размещение ТЭС зависит от топливного и потребительского факторов. В частности  они располагаются в местах добычи топлива, будь то торф, уголь или сланцы. Тепловые станции, работающие на мазуте, расположены в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Потребительский фактор предполагает использование высококалорийного топлива, выгодного в транспортировке.

К крупным тепловым электростанциям относятся следующие ГРЭС: Костромская, Вяземская, Конанковская в Центральном районе; Рефтинская, Троицкая, Ириклинская на Урале; Заинская в Поволжье; Назаровская, Сургутская, Уренгойская в Сибири, а также Березовская, использующая уголь крупного Канско-Ачинского бассейна; на Северном Кавказе это Ставропольская, а на Северо-Западе Киришская ГРЭС.

Преобладание тепловых электростанций обусловлено их свободным размещением, так как богатые топливные ресурсы России широко распространены по всей территории, а также независимостью от сезонных колебаний.

Наряду с преимуществами, конечно, есть и недостатки, такие как низкий КПД, загрязнение окружающей среды, невозобновимость топливных ресурсов, однако в ближайшей перспективе доля ТЭС не только не упадет, но и возрастет.

Второе место по производству электроэнергии занимают гидравлические электростанции, использующие энергию воду. Строительство их производилось на равнинных и горных реках. ГЭС, построенные на равнинах, создавали целые каскады, наиболее крупные из которых расположены в Сибири. В частности Ангаро-Енисейский каскад включает в себя Саяно-Шушенскую, Красноярскую на Енисее, Иркутскую, Братскую, Усть-Илимскую на Ангаре. Крупный каскад ГЭС расположен на Волге: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская, Саратовская.

Гидроэлектростанции характеризуются более дешевой производимой энергией, высоким КПД, простотой в обслуживании и управлении по сравнению с ГРЭС, использованием возобновимого источника энергии. Однако строительство в СССР крупных равнинных каскадов ГЭС отрицательно сказалось на экологической обстановке: потеряны ценные сельскохозяйственные земли, нанесен ущерб рыбному хозяйству, нарушено общее экологическое равновесие.

ГЭС не могут быть основным производителем энергии, не смотря на свои плюсы, так как в основном они зависят от сезона, от полноты воды в реках. Поэтому большее значение они имеют как маневренные «пиковые» электростанции, позволяющие обеспечить нормальную работу в период суточных пиков нагрузки электросистемы, когда имеющихся мощностей ТЭС не хватает. В связи с этим весьма важным является строительство  гидроаккумулирующих электростанций, принцип работы которых заключается в перемещении одного и того же объема воды между верхним и нижним бассейнами, используя ночное время, когда остановка ТЭС невозможна, и сбрасыванием воды днем, когда возникает недостаток энергии.

Строительство ГЭС в России продолжается, по плану к 2005 году должен быть произведен ввод в эксплуатацию еще 14 ГЭС.

В конце 90-х гг. в России в эксплуатации находилось девять атомных электростанций общей мощностью 21 Мвт. Себестоимость электроэнергии, производимой АЭС, в 1,5-2 раза ниже, чем на ТЭС.

Программой правительства утверждено строительство новых энергоблоков и одновременный вывод уже негодных к эксплуатации. В настоящее время осуществляется тщательный контроль над атомными электростанциями. В результате ряда проведенных экспертиз были выведены из эксплуатации некоторые энергоблоки различных АЭС. При подготовке проектов строительства атомных электростанций учитывается целый ряд факторов: потребность района в электроэнергии, природные условия (достаточное кол-во воды), плотность населения, возможности защиты населения при авариях, размещение не ближе 25 км от городов с численностью 100 тыс. жителей.

К новым разработкам в атомной энергетике можно отнести создание АТЭЦ и АСТ. АТЭЦ помимо электрической энергии производится и тепловая, а на АСТ – только тепловая.

К плюсам АЭС относятся независимость от энергетических ресурсов при строительстве, большое содержание энергии в небольшом объеме топлива, отсутствие выбросов в атмосферу. Однако, как и у других электростанций есть и минусы. Это – трудности в захоронении радиоактивных отходов, катастрофические последствия в результате аварий, тепловое загрязнение используемых водоемов.

 

 

 

Нетрадиционная энергетика.

Важная черта нашей энергетической системы – централизация. Около 90% электроэнергии производят крупные ГЭС, ТЭС и АЭС, которые объединены в электрическую сеть высоковольтными линиями электропередачи. Большинство населенных пунктов присоединены к ним, так что 87% населения получают электроэнергию централизованно. Теплоснабжение в России также в основном централизованное. В больших городах теплоснабжение и горячее водоснабжение осуществляют ТЭЦ или крупные котельные, обслуживающие целые районы. В малых городах и деревнях распространены индивидуальные отопительные системы на газе, дизельном топливе, угле и дровах.

Однако большая часть огромной территории России с низкой плотностью населения еще не подключена к центральным энергетическим системам. Около 10 млн. жителей Крайнего Севера, Дальнего Востока и других регионов не имеют выхода к энергетическим сетям. Они получают электроэнергию в основном от автономных дизель-генераторов. Топливо для них завозят на большие расстояния автомобильным, водным и даже авиатранспортом, что делает его очень дорогим. Главное же – эти поставки не всегда надежны и зависят от погоды, транспорта и финансов. Решить эту проблему проще всего, используя нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ), потенциал которых в России чрезвычайно велик.

Прежде НВИЭ в России были вполне традиционными. Так, в начале 20 века их доля в общем топливно-энергетическом балансе страны достигла 90%, причем около 40% приходилось на дрова, около 20% - на ветер и столько же на торф. Но индустриализация сопровождалась централизацией всего народного хозяйства, в том числе и энергосбережения. В результате доля НВИЭ в нынешнем энергетическом балансе страны не превышает 1%. Однако, новая энергетическая политика дает новый шанс более широкому развитию малой энергетики.

Использование НВИЭ имеет три важных аспекта: экологический, региональный, инвестиционный. Экологические достоинства возобновляемой энергетики особенно значимы в свете Киотских соглашений по ограничению выбросов парниковых газов (прежде всего углекислого газа), образующихся при сжигании обычного топлива. Региональное значение НВИЭ определяется тем, что в удаленных районах именно они позволяют обеспечить децентрализованное энергоснабжение и сократить завоз. Инвестиционная привлекательность НВИЭ заключается в том, что, как правило, сооружение этих установок не требует больших капиталовложений и трудозатрат. Все это делает НВИЭ весьма перспективными не столько с точки зрения замены других видов топливно-энергетических ресурсов, сколько из-за их особой значимости для ряда регионов.

К нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относятся геотермальная энергия, энергия биомассы, энергия ветра, солнечная энергия, фотоэлектричество.

К примеру, геотермальные электростанции выбрасывают в атмосферу в 100 и более раз меньше углекислого газа, чем тепловые. Сегодня уже 80 стран мира в той или иной степени используют геотермальное тепло. В большинстве из них, а именно в 70 странах, этот вид природного тепла используется при строительстве теплиц, бассейнов, в лечебных целях. А ГеоЭС имеются в десяти странах.

Развитие геотермальной энергетики чрезвычайно актуально и для России. Связано это прежде всего с перестройкой энергосистем и возникшим вниманием к местным видам топлива. Классическими модельными территориями для развития геотермальной энергетики должны стать Камчатка и Курильские острова, где запасы подземного пара и горячей воды во много раз превышают потребности в выработке электроэнергии и тепла.

Российские и иностранные специалисты едины во мнении: Россия является крупнейшим в мире рынком сбыта оборудования для геотермальной энергетики и тепловых насосов. В ближайшие 5 лет емкость этого рынка оценивается в 1,5 млрд. долларов.

Сегодня уже общепризнано, что России принадлежит приоритет в разработке тепловых насосов и ГеоЭС бинарного типа (использование для выработки электричества не пара, а воды с температурой от 85 градусов и выше). Россия – одна из 4 (!) стран мира, промышленность которых производит оборудование для ГеоЭС.

Бинарные ГеоЭС – спасение для некоторых районов Дальнего Востока, Севера и Северного Кавказа России. В частности уже завершена поставка оборудования для Верхне-Мутновской и Паужетской опытных геотермальных электростанций, смонтирован и опробован ее первый энергоблок мощностью 4 МВт. На Курильских островах введены в строй 4 ГеоЭС по 500 кВт.

Построены ветряные электростанции на Севере и на Чукотке. Действуют электростанции на приливных волнах на Кольском полуострове – Кислогубская и Мезенская. На Юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии.

По оценкам специалистов к 2010г доля нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России может увеличиться до 2%. Для дальнейшего внедрения и развития нетрадиционных   возобновляемых источников энергии требуется принятие соответствующих федеральных законов и программ, государственная поддержка. Тогда можно будет надеяться, что наша энергетика сумеет освободиться от сковывающей ее пока «углеводородной зависимости» и обеспечит «каждого по потребностям» не только электроэнергией и теплом, но и сравнительно чистым воздухом и водой.

Проблемы электроэнергетики.

В структуре снабжения энергетики органическим топливом основное место занимает газ, доля которого составляет около 60-64%. Уголь обеспечивает 26-29%. Доля мазута в пределах 7-13%, торфа – 0,3%. Такая большая доля газа, несмотря на все его экономические и экологические преимущества, явно нерациональна с точки зрения надежности энергообеспечения и энергетической безопасности страны. Это одна из основных проблем отечественной энергетики.

Другой серьезнейшей проблемой является физическое и моральное старение оборудования и самих электростанций. Значительное количество энергоблоков в ближайшие годы будет работать в зоне серьезного риска аварий. Последние 12-13 лет шел неуклонный процесс снижения инвестиций в электроэнергетику. Это привело почти к полному прекращению вводов новых и замещению устаревших электроэнергетических объектов.

В России много лет сохраняется крайне низкий уровень тепловой экономичности электроэнергетики на паровых турбинах – средний уровень КПД равен 35%, а старые небольшие электростанции работают даже с КПД до 25% (в Японии, к примеру, КПД достигает 42%). И если не направить все усилия на повышение технического уровня в этой области, при повышении цен на топливо до мирового уровня цена на электроэнергию в России может стать в 1,5-2 раза выше мировой.

В ведущих промышленных державах наметилась устойчивая тенденция к сокращению энергоемкости создаваемой единицы ВВП, а в России с начала 90-х гг. сохраняется противоположная тенденция. С 1190 по  1999 гг. энергоемкость ВВП России увеличилась на 32%, а энергоемкость промышленного производства – более чем на 45%. Этому способствовали факторы структурного характера, а также увеличение стоимости энергии и ее доли в общих издержках производства конечной продукции. Потенциал энергосбережения в промышленности используется не более чем на 2%. В целом по России лишь примерно 10% промышленных предприятий инвестируют капитал в энергосберегающие проекты, хотя надо уделять более значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии.

Все эти проблемы указывают на то, что электроэнергетика России в ближайшем будущем может столкнуться с кризисом. Поэтому в настоящее время повышение эффективности функционирования электроэнергетики и резкий рост в нее инвестиций, а также выбор стратегически правильных решений по развитию отрасли, механизмов и структуры ее управления имеют ключевое значение не только для ее будущего, но и для экономики страны в целом.

Перспективы развития  электроэнергетики.

До конца текущего десятилетия планируется осуществить техническое перевооружение и реконструкцию тепловых электростанций, работающих на угле, и перевести их на использование чистых угольных технологий, а также реконструировать электростанции, работающие на газе, оснастив их парогазовыми установками. С 2001 по  2005 гг. предполагается ввести в эксплуатацию дополнительные мощности ТЭС за счет комбинированных парогазовых установок с общим объемом около 8 млн. кВт.

Сейчас в стадии строительства находятся Вилюйская ГЭС в Якутии, Усть-Среднеканская ГЭС в Магаданской области, каскад небольших ГЭС на Камчатке. Будут введены в эксплуатацию ГЭС в Карелии и на Северном Кавказе. Планируется ввести новые энергоблоки на Калининской, Курской, Ростовской, Ленинградской и Кольской АЭС. Ожидается, что в дальнейшем в России будут сооружаться более совершенные и более безопасные атомные станции.

Таким образом, приоритет в российской энергетике должен быть отдан созданию и завершению строительства современных ГЭС, экологически чистых ТЭС на угле, созданию АЭС нового поколения, развитию малой и нетрадиционной энергетики. Кроме того, российская электроэнергетика имеет огромный экспортный потенциал. Девальвация национальной валюты повысила ее конкурентоспособность. Специалисты РАО «ЕЭС России» разработали программу развития экспорта в страны Европы и Азии, среди которых наиболее перспективными являются Германия, Финляндия и Китай.

В развитии электроэнергетики России основными задачами являются снижение энергоемкости производств за счет внедрения новых технологий; сохранение единой энергосистемы; повышения коэффициента используемой мощности электростанций; полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, переход на мировые цены; скорейшее обновление парка электростанций; приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов.

Для этого принята правительственная программа «Топливо и энергия», представляющая собой конкретные рекомендации по эффективному управлению отраслью и ее полному переходу к рыночной системе инвестирования.

Используемая литература.

1.     Андрианов. В. Мировая энергетика и энергетика России./ Экономист. – 2001 –№2 – с.33-41.

2.     Барановский А. Экологически чистое тепло планеты./ Независимая газета. – 2001 – 21 марта – с.14.

3.     Региональная экономика: Учебное пособие для вузов. / Под редакцией Морозовой Т.Г. – М.: Банки и биржи. ЮНИТИ, 1999г.

4.     Фаворский О.Н. Современное состояние электроэнергетики России. /Энергия. – 2001 - №2 – с.2-7.

5.     Нетрадиционная энергетика. / Экология и жизнь. – 2001 – №5 (нояб-дек) – с.20-21.