Электроэнергетика

Электроэнергетика — это отрасль экономики, включающая комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства, передачи электроэнергии, оперативно-диспетчерского управления, сбыта и потребления энергии с использованием производственных объектов.

Электроэнергетика наряду с другими отраслями  народного  хозяйства рассматривается как  часть единой народно - хозяйственной  экономической системы. В настоящее  время без электрической энергии  наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Без электроэнергии невозможно  действие  современных  средств  связи  и  развитие  кибернетики,  вычислительной  и  космической  техники. Так  же  велико  значение  электроэнергии  в  сельском  хозяйстве, транспортном  комплексе  и  в  быту.  Представить без электроэнергии нашу жизнь невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

• возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие) с наименьшими потерями;
• способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;
• огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;
• способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).
• невозможностью и, соответственно, ненужностью ее складирования или накопления.

Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии.

      Энергетической системой электроэнергетики называют совокупность электрических станций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Энергетика является определяющим фактором и для экономики, и для экологии. От нее зависит  экономический потенциал государства  и благосостояние людей. Она же оказывает  наиболее сильное воздействие на окружающую среду, экосистемы и биосферу в целом.

Наша планета наполнена энергиями, которые взаимодействуют с ней, с человеком на ее поверхности, с Космосом. Все – энергия! Дух – энергия, материя – энергия, мельчайший атом – энергия.

    Производственная база электроэнергетики представлена комплексом энергетических объектов: электростанций, подстанций, котельных, электрических и тепловых сетей, обеспечивающих совместно с другими предприятиями, а также строительными и монтажными организациями, НИИ, проектными институтами — функционирование и развитие электроэнергетики.

Технологическую основу функционирования электроэнергетики составляют электрические станции всех типов, единая национальная (общероссийская) электрическая сеть, территориальные распределительные сети и единая система диспетчерского управления.

Экономическая основа функционирования отрасли включает систему отношений связанных с производством и оборотом электрической энергии на оптовом и розничном рынках энергии и мощности.

  Существуют три основных типа электростанций.

1. Тепловые электростанции, на которых вырабатывается 70% производимой в России электроэнергии. Это связано с меньшими затратами на сооружение ТЭС, возможностью равномерной по сезонам выработки энергии, использованием разнообразных видов топлива – от самых низкокачественных (торф и сланца) до самых концентрированных, возможностью широкого их размещения в связи с транспортабельностью топлива. Крупнейшие ТЭС России: Сургутская, Костромская, Рефтинская.

2. Гидроэлектростанции  (ГЭС) позволяют вырабатывать  самую дешевую электрическую  энергию, использовать возобновляемые ресурсы энергии. Кроме того, этот вид электростанций не загрязняет окружающую среду. Однако строительство этих станций обходится гораздо дороже, чем ТЭС, привязано к определенным районам и участкам рек, продолжается дольше, связано с потерями земель при сооружении ГЭС на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Выработка энергии на ГЭС зависит от климатических условий и меняется по сезонам. Крупнейшие ГЭС России построены на Енисее (Красноярская, Саяно-Шушенская) и Ангаре (Братская, Усть-Илимская). Крупные ГЭС построены также на Волге (волжская, Саратовская).

3. Атомные электростанции (АЭС) строились в районах, где  нет достаточных энергетических  ресурсов или они дороги, но  электроэнергии требуется много.  Большинство АЭС построено в европейской части России. На атомных станциях вырабатывается около 10% электроэнергии России. В России построено девять крупных АЭС: Курская, Смоленская, Тверская, Новоронежская, Ленинградская, Балаковская, Белоярская, Кольская, Димитровградская.

 

 

3. Значение электроэнергетики в мировом хозяйстве её отраслевой состав, влияние НТР на её развитие

 

Электроэнергетика входит в состав топливно-экономического комплекса, образуя в нем, как иногда говорят  «верхний этаж». Можно сказать, что  она относится к так называемым «базовым» отраслям промышленности. Эта её роль объясняется необходимостью электрификации самых различных сфер человеческой деятельности. Развитие электроэнергетики является неприемлемым условием развития других отраслей промышленности и всей экономики государств.  Энергетика включает в себя совокупность отраслей, снабжающих другие отрасли энергоресурсами. В нее входят все топливные отрасли и электроэнергетика, включая разведку, освоение, производство, переработку и транспортировку источников тепловой и электрической энергии, а также самой энергии. Динамика мирового производства электроэнергетики показана на  рис 1 , из которого вытекает, что во второй половине ХХ в. выработка электроэнергии увеличилась почти в 15 раз. На протяжении всего этого времени темпы роста спроса на электроэнергию превышали темпы роста спроса на первичные энергоресурсы.

 

 

Рис 1  Динамика мирового производства электроэнергии, млрд. кВт. час

 

На протяжении всего  этого времени темпы роста  спроса на электроэнергию превышали темпы роста спроса на первичные энергоресурсы. В первой половине 1990-х гг. ни составляли соответственно 2,5% и 1,55 в год.                                                                  Согласно прогнозам, к 2010 году мировое  потребление электроэнергии может возрасти до 18-19 трлн. кВт.час, а к 2020г.- до 26-27 трлн. кВт. ч. соответственно будут возрастать и установленные мощности электростанций мира, которые уже в середине 1990-х г превысил и уровень 3 млрд. кВт.                                                     Между тремя основными группами стран выработка электроэнергии распределяется следующим образом: на долю экономически развитых стран приходится 65%, развивающихся – 33% и стран с переходной экономикой  –  13%. Предполагают, что доля развивающихся стран в перспективе будет возрастать, и к 2020 г. они обеспечат уже около ½ мировой выработки электроэнергии.                      В мировом хозяйстве развивающиеся страны по-прежнему выступают главным образом в качестве поставщиков, а развитые – потребителей энергии.                              На  развитии электроэнергетики оказывают влияние как природные, так и социально-экономические факторы.                                                                             

     Электрическая энергия – универсальный, эффективный технически и экономический вид используемой энергии. Важна также экологическая безопасность использования и передачи по сравнению со всеми видами топлива (учитывая сложности и экологическую составляющую при их транспортировке)                                     Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях разного типа – тепловых (ТЭС), гидравлических (ГЭС), атомных (АЭС), в сумме дающих 99% производства, а также на электростанциях, испльзующих энергию солнца, ветра, приливов и пр. (таб.1).

Таблица 1

Производство электроэнергии в мире и в некоторых странах  на электрических станциях разного  типа (2001г.)

Страны мира	Производство электроэнергии (млн кВт/ч)	Доля производства электроэнергии (%)
		ТЭС	ГЭС	АЭС	другие
США	3980	69,6	8,3	19,8	2,3
Япония	1084	58,9	8,4	30,3	0,4
Китай	1326	79,8	19,0	1,2	-
Россия	876	66,3	19,8	13,9	-
Канада	584	26,4	60,0	12,3	1,3
Германия	564	63,3	3,6	30,3	2,8
Франция	548	79,7	17,8	2,5	-
Индия	541	7,9	15,3	76,7	0,1
Великобритания	373	69,0	1,7	29,3	0,1
Бразилия	348	5,3	90,7	1,1	2,6
Мир в целом	15340	62,3	19,5	17,3	0,9

 

Вместе с тем именно рост потребления электроэнергии связан с теми сдвигами, которые формируются  в промышленном производстве под  воздействием НТП: автоматизацией и  механизацией производственных процессов, широким применением электроэнергии в технологических процессах, повышением степени  электрификации всех отраслей хозяйства. Также значительно выросло потребление электроэнергии населением в связи с улучшением условий и качества жизни населения, широким распространением радио- и телеаппаратуры, бытовых электроприборов, компьютеров (в том числе использование всемирной компьютерной сети Интернет). С глобальной электрификацией  связан неуклонный рост производства электроэнергии на душу населения планеты ( с 381 кВт/ч 1950г. до 2400 кВт/ч в 2001г.). В число лидеров по данному показателю входят Норвегия, Канада, Исландия, Швеция, Кувейт, США, Финляндия, Катар, Новая Зеландия, Австралия (т.е. особенно выделяются страны с небольшой численностью населения и в основном экономически развитые)

Увеличение расходов на НИОКР в области энергетики значительно улучшило показатели работы тепловых станций обогащение угля, совершенствование оборудования ТЭС, повышение мощности агрегатов (котлов, турбин, генераторов). Ведутся активные научные исследования в области ядерной энергетики, использования геотермальной и солнечной энергии и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Основные  функции электроэнергетики.

 

К основным функциям электроэнергетической отрасли относятся:

• обеспечение спроса на энергию в краткосрочном и долгосрочном периоде;
• производство электроэнергии и тепла на базе использования возобновляемых и невозобновляемых энергоресурсов;
• передача электроэнергии по высоковольтным воздушным и кабельным сетям и тепловой энергии по магистральным тепловым сетям;
• распределение электроэнергии по сетям среднего и низкого напряжения и тепла по распределительным тепловым сетям между конечными потребителями;
• сбыт электроэнергии и тепла по тарифам, приемлемым для каждой категории потребителей;
• обеспечение надежного энергоснабжения и качественных параметров энергоносителей, соответствующих нормативным или договорным условиям;
• проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт объектов электроэнергетики;
• проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в электроэнергетической отрасли;
• соблюдение экологических нормативов.