Развитие электроэнергетики России

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1. Развитие электроэнергетики России

Оглавление

1. Роль электроэнергетики в хозяйственном и топливно- энергетическом комплексе страны, место России в мировом производстве электроэнергии. Районообразующая роль крупных электростанций 3

2. Современное состояние развития и размещения электроэнергетического хозяйства России. Основные типы электростанций и особенности их размещения 7

3. Важнейшие проблемы и основные направления развития и размещения электроэнергетики Российской Федерации 15

Список литературы 19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Роль электроэнергетики в хозяйственном и топливно- энергетическом комплексе страны, место России в мировом производстве электроэнергии. Районообразующая роль крупных электростанций

Электроэнергетика — отрасль экономики Российской Федерации, включающая в себя комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и иных имущественных объектов (в том числе входящих в Единую энергетическую систему России), принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики или иным лицам. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. [1]

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – сложная межотраслевая система, включающая добычу и производство топлива и электроэнергии (электроэнергии и тепла), их транспортировку, распределение и использование. В ТЭК выделяют: топливную промышленность: нефтяную, газовую, угольную, сланцевую, торфяную, ядерную; и электроэнергетику[2], тесно связанные со всеми отраслями народного хозяйства.

Место России в мировом производстве электроэнергии. Россия всегда была одним из ведущих энергетических государств. В мировом производстве топлива и энергии на ее долю приходится 23% добываемого газа, около 10% нефти (включая газовый конденсат), почти 6% угля и 6% электроэнергии. Есть полная уверенность, что роль российских топливно-энергетических ресурсов в формировании устойчивого энергоснабжения сохранится и в XXI веке. [4] По данным Росстата, в 2010 году Россия занимала 4-е место в мире по производству электроэнергии. [3] По потреблению же первичных энергоресурсов на душу населения, несмотря на высокую энергоемкость экономики, мы все сильнее отстаем от развитых стран. Если еще в 1995 г. по общему объему энергопотребления США и Китай превосходили Россию, соответственно, в 3,5 и 1,4 раза, то уже в 2000 г., соответственно, в 3,8 и 2 раза. [4]

Экономическая оценка важнейших энергетических ресурсов страны. К энергетическим ресурсам относятся топливные ресурсы, энергия рек, энергия атома, солнечная энергия и энергия ветра, приливов и отливов. В целом Россия хорошо обеспечена энергетическими ресурсами. Однако используются пока в основном топливные, являющиеся исчерпаемыми и невозобновимыми. Энергия рек и атомная энергия используются в меньшей степени. Почти не используется энергия ветра и приливов (действуют всего две приливные станции). 
     Основные запасы энергетических ресурсов (нефти, газа, угля, энергии рек; 85%) находятся в восточной части страны, за Уралом, в труднодоступных районах, а основные районы потребления энергии — в западной (тут потребляется 75% энергии). Для решения проблемы нехватки энергетических ресурсов в западной части страны в 80-е годы планировалось развитие атомной энергетики и ускоренная добыча топлива на востоке с передачей его на запад. Реализация этой программы замедлилась после аварии в Чернобыле, в связи с трудностями, возникшими с добычей нефти и газа в Сибири. [5]

Специфические черты электроэнергетики  и  их роль в территориальной организации хозяйства. Одна из главных специфических особенностей электроэнергетики состоит в том, что ее продукция в отличие от продукции остальных отраслей промышленности не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления (с учетом потерь в сетях). Вторая особенность — универсальность электрической энергии: она обладает одинаковыми свойствами независимо от того, каким образом она была произведена — на тепловых, гидравлических, атомных или каких-либо иных электростанциях, и может быть использована любым потребителем. Передача электроэнергии, в отличие от других энергетических ресурсов, осуществляется мгновенно. [6] В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Представить без электроэнергии наш быт также невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

·         возможности превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.);

·         способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;

·         огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;

·         способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).

В промышленности электрическая  энергия применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических  процессах. Работа современных средств  связи (телеграфа, телефона, радио, телевидения) основана на применении электроэнергии. Без нее невозможно было бы развитие кибернетики, вычислительной техники, космической техники.

В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда  на фермах.

Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный  транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива.

Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения  комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и др.) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности.

Электроэнергетика - важнейшая  часть жизнедеятельности человека. Уровень ее развития отражает уровень  развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.[7]

Районообразующая роль крупных электростанций. Крупные электростанции играют значительную районообразующую роль. На их базе возникают энергоемкие и теплоемкие производства (выплавка алюминия, титана, ферросплавов, производство химических волокон и др.). Например, Саянский ТПК (на базе Саяно-Шушенской ГЭС) - электрометаллургия: сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных металлов, строится молибденовый комбинат, в перспективе намечается строительство электрометаллургического комбината. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Современное состояние развития и размещения электроэнергетического хозяйства России. Основные типы электростанций и особенности их размещения

Единая энергетическая система  России (ЕЭС России) состоит из 69 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада. Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно).

В электроэнергетический комплекс ЕЭС России входит более 600 электростанций мощностью свыше 5 МВт. На конец 2011 года общая установленная мощность электростанций ЕЭС России составила 218 235,8 МВт.

Увеличение установленной мощности электростанций ЕЭС России за счет вводов нового, а также модернизации действующего генерирующего оборудования электростанций составило 4 907,3 МВт. Ввод новой мощности в 2011 году на электростанциях  ЕЭС России с учетом электростанций промышленных предприятий составил 4 688,3МВт. Выведено из эксплуатации генерирующего  оборудования электростанций ЕЭС России суммарной мощностью 1 507,2 МВт.

Ежегодно все станции вырабатывают около одного триллиона кВт∙ч  электроэнергии.

Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает  более 10 200 линий электропередачи  класса напряжения 110 – 1150 кВ.

Управление электроэнергетическими режимами 7 энергообъединений и энергосистем, расположенных на территории 79 субъектов  Российской Федерации осуществляют филиалы ОАО «СО ЕЭС» — объединенные и региональные диспетчерские управления соответственно (Рис.1).

Рис.1

Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы Азербайджана, Белоруссии, Грузии, Казахстана, Латвии, Литвы, Молдавии, Монголии, Украины и Эстонии. Через  энергосистему Казахстана параллельно  с ЕЭС России работают энергосистемы  Центральной Азии - Киргизии и Узбекистана. Через устройство Выборгского преобразовательного  комплекса совместно с ЕЭС  России работает энергосистема Финляндии, входящая в энергообъединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ.

От электрических сетей России осуществляется также электроснабжение выделенных районов Норвегии и Китая. [8]

Практически вся электроэнергия в России производится на ТЭС, ГЭС и АЭС. Технологические различия между видами электростанций используются при их объединении в энергосистемы — группы станций, соединенные линиями электропередач (ЛЭП) высокого напряжения (до 500-800 кВ). Большая часть электростанций нашей страны (в пределах Главной полосы расселения) объединена в Единую энергосистему России. За ее пределами электроснабжение осуществляется из небольших автономных установок, не связанных между собой. [10]

Основные типы электростанций и  особенности их размещения по регионам страны. Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, мазут, газ, сланцы, торф).[9] Эти установки вырабатывают примерно 67% электроэнергии России. На их размещение влияют топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные электростанции располагаются в местах добычи топлива. ТЭС, использующие калорийное, транспортабельное топливо, ориентированы на потребителей. Теплоэлектростанции на традиционных видах топлива (угле, газе, мазуте, торфе) могут быть двух видов: конденсационные (когда прошедший через турбину отработанный пар охлаждается, конденсируется и вновь поступает в котел) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), в которых отработанный пар затем используется для отопления. ТЭЦ строят обычно в крупных городах, поскольку передача пара или горячей воды пока возможна на расстояние не более 20 км. [10] Среди них главную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах(Таблица 1). [9] Самые крупные. Сургутская-2,Рефтинская, Костромская,Сургутская-1. [10]

Таблица 1. ГРЭС мощностью более 2 млн. кВт.

Россия располагает большим  гидроэнергетическим потенциалом, что определяет широкие возможности развития гидроэнергетики. На ее территории сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе, после КНР, место в мире, опережая США, Бразилию, Канаду.

Общий валовой (теоретический) гидроэнергопотенциал России определен в 2900 млрд кВт-ч годовой выработки электроэнергии или 170 тыс. кВт-ч на 1 кв. км территории.

Технически достижимый уровень  использования гидроэнергоресурсов  составляет около 70% от валового (теоретического) гидроэнергопотенциала, то есть общий технический гидроэнергопотенциал России составляет 1670 млрд кВт-ч годовой выработки. Преобладающая его часть размещена в восточных районах страны, где сосредоточены огромнейшие запасы гидроресурсов Ангары, Енисея, Оби, Иртыша, Лены, Витима и других рек, природные условия которых позволяют сооружать мощные ГЭС.

Экономический потенциал, как  приемлемая для практического использования  часть гидроэнергоресурсов, определен  в целом по России в размере 850 млрд кВт-ч.

Наиболее освоен экономический гидроэнергопотенциал в Европейской части России - 46,8%. Существенно ниже освоение гидроэнергопотенциала Сибири - 21,7%. На Востоке России освоение гидроэнергетического потенциала составляет только 3,8%.

Гидроэлектростанции России имеют установленную мощность 1 тыс. МВт и более, а их суммарная установленная мощность равна 34108 МВт. Из крупных ГЭС 6 электростанций имеют электрическую мощность 2 тыс. МВт и более, суммарная мощность этих ГЭС составляет 25581 МВт.

В настоящее время с  участием РАО "ЕЭС России" ведется строительство 7 гидроэлектростанций на Востоке в Сибири, и на юге Европейской части страны. Проектная установленная мощность этих ГЭС составляет 7102 МВт, а проектная среднегодовая выработка электроэнергии - 30 млрд 421 млн кВт-ч. [11]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидроэлектростанции России мощностью свыше 1000 МВт 

Таблица 2

 

Атомные станции. (АЭС) в России пока используются для выработки электроэнергии (а не для отопления, хотя уже есть проекты АСТ — атомных станций теплоснабжения). Отсутствие вредных выбросов, малые объема топлива, после ее переработки можно использовать ещё раз, низкая себестоимость энергии. Опасны, сложная система переработки топлива, дорогие. Балаковская АЭС Саратов, Ленинградская АЭС, Курская АЭС, Смоленская АЭС, Калининская Аэс Тверь.  
Основными особенностями размещения АЭС является их удаление от населенных пунктов, которых не видно в непосредственной близости на снимках. Ленинградская АЭС расположена в 80 км западнее Санкт-Петербурга на южном берегу Электроэнергия Балаковской АЭС - самая дешевая среди всех АЭС и тепловых электростанций России. Коэффициент использования установленной мощности на АЭС составляет более 80 %