Содержание .
1.Введение……….3
2.Значение отрасли
в мировом хозяйстве, её отраслевой состав,
влияние НТР на её развитие……………………..
4
3.Сырьевые и топливные
ресурсы отрасли и их развитие ………………
7
4.Размеры производства
продукции с распределением по главным
географическим регионам……………………….
10
5.Главные страны
производители электроэнергии…….. 11
6.Главные районы
и центры производства электроэнергии
……………. 13
7.Природоохранные
и экологические проблемы, возникающие
в связи с развитием отрасли………………………..
14
8.Главные страны
(районы) экспорта продукции электроэнергетики
…. 15
9.Перспектива развития
и размещения отрасли ………. 16
10.Заключение …………………….
17
11.Список используемой
литературы………………... 18
-2-
Введение.
Электроэнергетика
– составляющая часть энергетики, обеспечивающая
электрификацию хозяйства страны на основе
рационального производства и распределения
электроэнергии. Она имеет очень важное
преимущество перед энергией других видов
- относительную легкость передачи на
большие расстояния, распределения между
потребителями, преобразования в другие
виды энергии (механическую, химическую,
тепловую, свет).
Специфической
особенностью электроэнергетики является
то, что ее продукция не может накапливаться
для последующего использования, поэтому
потребление соответствует производству
электроэнергии и во времени, и по количеству
(с учетом потерь).
Электроэнергетика
вторглась во все сферы деятельности человека:
промышленность и сельское хозяйство,
науку и космос. Представить без электроэнергии
наш быт также невозможно.
Современное общество
к концу ХХ века столкнулось с
энергетическими проблемами, которые
приводили известной степени даже к
кризисам. Человечество старается найти
новые источники энергии, которые были
бы выгодны во всех отношениях: простота
добычи, дешевизна транспортировки, экологическая
чистота, восполняемость. Уголь и газ отходят
на второй план: их применяют только там,
где невозможно использовать что-либо
другое. Всё большее место в нашей жизни
занимает атомная энергия: её можно использовать
как в ядерных реакторах космических челноков,
так и в легковом автомобиле.
-3-
Значение отрасли
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.
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 Ѕ 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
-4-
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 |
5-
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.
-6-
Сырьевые и топливные
ресурсы отрасли
и их развитие.
Для выработки
электроэнергии в мире ежегодно потребляется
15 млрд. т условного топлива и
объем произведенной электроэнергии
растет. О чем наглядно свидетельствует
рис. 2
Рис. 2. Рост мирового
потребления первичных энергоресурсов
в ХХв, млрд тонн условного топлива.
Суммарная мощность
электростанций всего мира в конце
90-х годов превышала 2,8млрд кВт, а
выработка электроэнергетики вышла
на уровень 14 трлн кВт/ч год.
Основную роль
в электроснабжении мирового хозяйства
выполняют тепловые станции (ТЭС), работающие
на минеральном топливе, главным образом
на мазуте или газе. Наиболее велика доля
в теплоэнергетике таких стран, как ЮАР
(почти 100%), Австралия, Китай, Россия, Германия
и США и др., обладающих собственными запасами
этого ресурса.
Теоретический
гидроэнергетический потенциал
нашей планеты оценивается в 33-49
трлн кВт/ч, а экономический (который
может быть использован при современном
развитии техники) в 15 трлн кВт/ч. Однако
степень освоенности гидроэнергоресурсов
в в разных регионах мира различна (в целом
по миру лишь 14%). В Японии гидроресурсы
используются на 2/3, в США и Канаде - на
3/5, в Латинской Америке - на 1/10, а в Африке
на 1/20 гидроресурсного потенциала. (Таб.2)
Таблица
2
Крупнейшие ГЭС
мира.
| Наименование | Мощность (млн. кВт) | Река | Страна |
| Итайпу | 12,6 | Парана | Бразилия/Парагвай |
| Гури | 10,3 | Карони | Венесуэла |
| Гранд - Кули | 9,8 | Колумбия | США |
| Саяно-Шушенская | 6,4 | Енисей | Россия |
| Красноярская | 6,0 | Енисей | Россия |
| Ла-Гранд-2 | 5,3 | Ла-Гранд | Канада |
| Черчилл-Фолс | 5,2 | Черчилл | Канада |
| Братская | 4,5 | Ангара | Россия |
| Усть-Илимская | 4,3 | Ангара | Россия |
| Тукуруи | 4,0 | Такантинс | Бразилия |
Однако общая структура производства электроэнергии серьезно изменилась с 1950 г. Если раньше применялись лишь
-7-
тепловые(64,2%) и гидравлические станции (35,8%), то ныне доля ГЭС снизилась до 19% за счет использования ядерной энергетики и других альтернативных источников получения энергии.
В последние десятилетия практического применение в мире получило использование Ядерной энергии. Производство электроэнергии на АЭС возросло в последние 20 лет в 10 раз. Со времени ввода в эксплуатацию первой атомной электростанции (1954год, СССР - г.Обнинск, мощность 5МВт), суммарная мощность АЭС мира превысила 350тыс МВт(Таб. 3) До конца 80-х годов ядерная энергетика развивалась опережающими темпами по отношению ко всей электроэнергетике, особенно в экономически высокоразвитых странах, дефицитных по другим энергоресурсам. Доля атомных станций в общем производстве электроэнергии мира в 1970г составляла 1,4%, в1980 г. - 8,4%, а 1993г. уже 17,7%, хотя в последующие годы доля несколько снизилась и стабилизировалась в 2001г. - около 17%). Во много тысяч раз меньшая потребность в топливе (1 кг урана эквивалентен, по заключенной в нём энергии, 3 тыс. т каменного угля) почти освобождает размещение АЭС от влияния Транспортного фактора.
Таблица 3
Ядерный потенциал отдельных стран мира, на 1января 2002г.
| Страна | Действующие реакторы | Строящиеся реакторы | Доля
АЭС в общем производстве
электроэнергии,
%
|
||
| Число блоков | Мощность, МВт | Число блоков | Мощность, МВт | ||
| Мир | 438 | 352110 | 36 | 31684 | 17 |
| США | 104 | 97336 | - | - | 21 |
| Франция | 59 | 63183 | - | - | 77 |
| Япония | 53 | 43533 | 4 | 4229 | 36 |
| Вели-кобрита-ния | 35 | 13102 | - | - | 24 |
| Россия | 29 | 19856 | 5 | 4737 | 17 |
| ФРГ | 19 | 21283 | - | - | 31 |
| Респуб-лика Корея | 16 | 12969 | 4 | 3800 | 46 |
| Канада | 14 | 10007 | 8 | 5452 | 13 |
| Индия | 14 | 2994 | 2 | 900 | 4 |
| Украина | 13 | 12115 | 4 | 3800 | 45 |
| Швеция | 11 | 9440 | - | - | 42 |
К категории нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ), которые также часто называют альтернативными, принято относить несколько не получивших пока широкого распространения источников, обеспечивающих постоянное возобновление энергии за счет естественных процессов. Это источники связанные с естественными процессами в литосфере (геотермальная энергия), в гидросфере (разные виды энергии мирового океана),в атмосфере (энергия ветра), в биосфере (энергия биомассы) и в космическом пространстве (солнечная энергия).
Среди несомненных достоинств всех видов альтернативных источников энергии обычно отмечают их практическую неисчерпаемость и отсутствие каких-либо вредных воздействий на окружающую среду.
Источники геотермальной энергии отличаются не только неисчерпаемостью, но и довольно широким распространением: ныне они известны более чем в 60 станах мира. Но сам характер использования этих источников многом зависит от природных особенностей. Первая промышленная ГеоТЭС была построена в итальянской провинции Тоскана в 1913году. Число стран, имеющих ГеоТЭС, уже превышает 20.
Использование энергии ветра началось, можно сказать, на самом раннем этапе человеческой истории.
Ветроэнергетические установки Западной Европы обеспечивали бытовые потребности в электроэнергии примерно 3 млн. человек. В рамках ЕС поставлена задача к 2005году увеличить долю ветроэнергетики в производстве электроэнергии до 2% (это позволит закрыть угольные ТЭС мощностью 7 млн кВт), а к 2030г. - до 30%
Хотя солнечную энергию использовали для обогрева домов ещё в древней Греции, зарождение современной гелиоэнергетики произошло только в ХIХ в., а становление в ХХ в.
На мировом «солнечном саммите», проведенном в середине 1990-х гг. была разработана Мировая солнечная программа на 1996 - 2005гг, имеющая глобальные, региональные и национальные разделы.
-9-
Размеры производства
продукции с распределением
по главным географическим
регионам.
Мировое производство
и потребление топлива и энергии имеют
и ярко выраженные географические аспекты,
региональные различия. Первая линия таких
различий проходит между экономически
развитыми и развивающимися странами,
вторая - между крупными регионами, третья
- между отдельными государствами мира.
Таблица 4
Доля крупных
регионов мира в мировом производстве
электроэнергии (1950-2000 гг.), %
| Регионы | 1950г. | 1970г. | 1990г. | 2000г. |
| Западная Европа | 26,4 | 22,7 | 19,2 | 19,5 |
| Восточная Европа | 14,0 | 20,3 | 19,9 | 10,9 |
| Северная Америка | 47,7 | 39,7 | 31,0 | 31,0 |
| Центральная и Южная Америка | 2,2 | 2,6 | 4,0 | 5,3 |
| Азия | 6,9 | 11,6 | 21,7 | 28,8 |
| Африка | 1,6 | 1,7 | 2,7 | 2,9 |
| Австралия и Океания | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,7 |
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)
Показатель роста производства и потребления электроэнергии точно отражает все особенности развития хозяйства государств и регионов мира. Так, более 3/5 всей электроэнергии вырабатывается в промышленно развитых странах, среди которых по общей её выработке выделяются США, Россия, Япония, Германия, Канада, а также Китай.
Первые десять стран мира по производству электроэнергии на душу населения (тыс. кВт/час,1997год)
-10-
Главная страна
производителя электроэнергии.
Рост производства
электроэнергии был отмечен во всех
крупных регионах и странах мира.
Однако процесс проходил в них
достаточно неравномерно. Уже в 1965 году
США превысил общий мировой уровень
производства электроэнергии 50-го года
(СССР - только в 1975 году преодолел тот
же рубеж). А ныне США, оставаясь по-прежнему
мировым лидером, производят электроэнергии
на уровне почти 4 трлн. кВт/ч (таб.5)
Таблица 5
Первые десять
стран мира по производству электроэнергии
(1950-2001гг), млрд. кВт/ч
По суммарной мощности электростанций и по производству электроэнергии США занимают первое место в мире. В структуре выработки электроэнергии преобладает производство её на ТЭС, работающих на угле, газе, мазуте (около 70%), остальное производят ГЭС и АЭС (28%). На долю альтернативных источников энергии приходится около 2% (имеется геоТЭС, солнечные и ветровые станции).
По числу энергоблоков работающих АЭС (110) США занимают первое место в мире. АЭС размещаются в основном на востоке страны и ориентированы на крупных потребителей электроэнергии (большинство в пределах 3-х мегалополисов).
Всего в стране действует более тысячи ГЭС, но особенно велико значение гидроэнергетики в штате Вашингтон (в бассейне р. Колумбия), а также в бассейне р. Теннеси. Кроме этого крупные ГЭС построены на реках Колорадо и Ниагара.
Второе место по общей выработки электроэнергии занимает
-11-
Китай, обогнав Японию и Россию.
Большая её часть производится на ТЭС (3/4), в основном работающих на угле. Крупнейшая ГЭС - Гэчжоуба построена на реке Янцзы. Много мелких и мельчайших ГЭС. Предполагается дальнейшее развитие гидроэнергетики в стране. Также действуют свыше 10 приливных электростанций (в т.ч. вторая по мощности в мире). В Лхасе (Тибет) построена геотермальная станция.
-12-
Главные районы
и центры производства
электроэнергии.
Крупные ТЭС
строят обычно в районах добычи топлива(угля),
либо в местах, удобных для его
производства (в портовых городах).
Тепловые станции, работающие на мазуте,
располагаются в местах размещения нефтеперерабатывающих
заводов, работающие на природном газе
- вдоль трасс газопроводов.
В настоящее
время из большинства действующих
ГЭС с мощностью более 1 млн
кВт свыше 50% находятся в промышленно
развитых странах.
Крупнейшие по
мощности из действующих за рубежом
ГЭС: бразильско - парагвайская «Итайпу»
на р. Паранда - с мощность свыше 12 млн
кВт; венесуэльская «Гури» на р. Карони.
Крупнейшие ГЭС в России построены
на р. Енисей: Красноярская и Саяно-Шушенская
(каждая мощностью более 6 млн кВт).
В энергоснабжении
многих стран ГЭС играют решающую
роль, например, в Норвегии, Австрии,
Новой Зеландии, Бразилии, Гондурасе,
Гватемале, Танзании, Непале, Шри-Ланке
(80-90% общей выработки электроэнергии),
а также в Канаде, Швейцарии и других государствах.
и т.д.................
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и региональной экономики
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Экономическая география России»
География электроэнергетической промышленности России.
Научный руководитель: доцент Землянская Т.В.
Курсовую работу выполнила студентка первого курса группы Э-108
Кустова Екатерина Николаевна
Кемерово
Введение………………………………………………………………3
1. Роль и место электроэнергетики в топливно-энергетическом комплексе и экономике……………………………………………………………….4
2. Уровень развития электроэнергетики в России в сравнении с другими странами (объем производства на ушу населения)……………………6
3. Структура производства электроэнергии, динамика ее развития
в сравнении с другими странами. ……………………………………...8
4. Структура потребления элекроэнергии по отраслям народного хозяйства в сравнении с другими странами. Программа энергосбережения………………………………………………………10
5. Типы электростанций: их достоинства и недостатки, факторы размещения……………………………………………………………..12
5.1. Тепловая электростанция
5.2. Гидравлическая электростанция
5.3. Атомная электростанция
5.4. Альтернативные источники энергии
6. Исторические особенности формирования электроэнергетики……17
6.1. План ГОЭЛРО и география электростанции
6.2. Развитие электроэнергетики в 50-70-е годы
7. Перспективы развития отрасли. «Второй план ГОЭЛРО».
8. Регионообразующее значений крупнейших электростанций.
9. Характеристика Единой системы России, реформа РАО ЕЭС.
10. Крупнейшие корпорации отрасли
Заключение
Список литературы
Введение
Электроэнергетическая промышленность - ведущая и составная часть энергетики. Она обеспечивает производство, трансформацию и потребление электроэнергии, кроме того, электроэнергетика играет региоонообразующую роль, является стержнем материально-технической базы общества, а также способствует оптимизации территориальной организации производительных сил. 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. Представить без электроэнергии нашу жизнь невозможно.
Основным объектом исследования является энергетическая отрасль, ее специфика и значение.
Основными задачами исследования является:
Определения значимость данной отрасли в хозяйственном комплексе страны;
Изучение энергетических ресурсов и факторы размещения электроэнергетической промышленности в России;
Рассмотрение различных типов электростанции, их положительные и отрицательные факторы;
Изучение альтернативных источников энергии, какую роль они играют в современной энергетике;
Изучение целей реструктуризации и перспективы российской электроэнергетической промышленности.
Основной целью данной курсовой работы является изучение принципов функционирования рассматриваемой отрасли в современных условиях, выявления основных проблем, связанных с экономическими, географическими, экологическими факторами и пути их преодоления.
1.Роль и место электроэнергетики в топливно-энергетическом комплексе и экономики России.
Совокупность предприятий, установок и сооружений, обеспечивающих добычу и переработку первичных топливно-энергетических ресурсов, их преобразование и доставку потребителям в удобной для использования форме, образует топливно-энергетический комплекс (ТЭК). ТЭК России является мощной экономико-производственной системой. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая 1/5 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства и доходов консолидированного бюджета России, примерно половину доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений.
Электроэнергетика играет особую роль не только в ТЭК, но и в экономике любой страны, и особенно России.
Электроэнергетика – основная системообразующая отрасль любой экономики. От ее состояния и развития зависят уровень и темпы социально-экономического развития страны. В процессе своего функционирования и развития электроэнергетика сотрудничает со многими отраслями хозяйства и конкурирует с некоторыми из них. Огромная роль принадлежит электроэнергетике в обеспечении нормальной деятельности всех отраслей хозяйства, в улучшении функционирования социальных структур и условий жизни населения. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. Надежное и эффективное функционирование электроэнергетики, бесперебойное снабжение потребителей – это основа поступательного развития экономики страны и неотъемлемый фактор обеспечения цивилизованных условий жизни всех ее граждан.
Электроэнергетика имеет очень важное преимущество перед энергией других видов - она легка для передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, преобразования в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую, свет).
Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и во времени, и по количеству (с учетом потерь).
Последние 50 лет электроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей народного хозяйства России. Основное потребление электроэнергии в настоящее время приходится на долю промышленности, в частности тяжелой индустрии (машиностроения, металлургии, химической и лесной промышленности). В промышленности электроэнергия применяется в действие различных механизмов и самих технологических процессах: без нее невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники. Велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту.
Электроэнергетика отличается большим районообразующим значением. Обеспечивая научно-технический прогресс, она сильно воздействует на развитие и территориальную организацию производительных сил.
Передача энергии на большие расстояния способствует эффективному освоению топливно-энергетических ресурсов независимо от их удаленности и места потребления.
Электроэнергетика способствует увеличению плотности размещения промышленных предприятий. В местах больших запасов энергетических ресурсов концентрируются энергоемкие (производство алюминия, магния, титана) и теплоемкие (производство химических волокон) производства, в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости готовой продукции значительно выше, чем в традиционных отраслях.
2.Уровень развития отрасли в сравнении с другими странами (по объемам производства и на душу населения)
К числу крупнейших в мире производителей электроэнергии в 2009 г. относились США, Китай, Япония, Россия, Канада, Германия и Франция. Разрыв в производстве электроэнергии между развитыми и развивающимися странами велик: на долю развитых стран приходится около 65% всей выработки электроэнергии, развивающихся - 22%, стран с переходной экономикой - 13%.
В целом, в мире более 60% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, около 20% - на гидроэлектростанциях, около 17% - на атомных электростанциях и около 1% - на геотермальных, приливных, солнечных, ветровых электростанциях. Однако в этом отношении наблюдаются большие различия по странам мира. Например, в Норвегии, Бразилии, Канаде и Новой Зеландии практически вся электроэнергия вырабатывается на ГЭС. В Польше, Нидерландах и ЮАР, наоборот, почти всю выработку электроэнергии обеспечивают ТЭС, а во Франции, Швеции, Бельгии, Швейцарии, Финляндии, Республике Корее электроэнергетика в основном базируется на АЭС.
В России находится много ГЭС, АЭС, ТЭЦ, ГРЭС, которые производят электроэнергию.
Таблица№1: Производство электроэнергии электростанциями в РФ
По сравнению с 1990 г. к 2000 г. произошло снижение производства энергии. В немалой степени это объясняется старением энергетического оборудования. Резкое снижение мощности вызывает критическое положение в снабжении электроэнергией ряда регионов России (Дальний Восток, Северный Кавказ и др.).
Если производство электроэнергии в 1990 г. взять за 100%, то в 2000 г. выработано всего 78%, т.е. на 22% меньше. А в 2000 в 2008 годах наблюдается рост производства электроэнергии. Сейчас Россия занимает четвертое место в мире по выработке электроэнергии, пропуская впереди США, Китай, Японию. На Россию приходится десятая часть производимой в мире электроэнергии, но по среднедушевому производству электроэнергии Россия находится в третьем десятке государств.
Таблица№2:Произведено электроэнергии в 2009 году
Лидерство России на мировом рынке энергоресурсов, с одной стороны, дает множество политических и экономических преимуществ, а с другой - накладывает целый ряд обязательств и серьезную ответственность. Причем не только на внешнем рынке, но и, внутри страны. Возрастающее потребление электроэнергии во всем мире и в активно развивающейся экономике России - устойчивая тенденция, требующая постоянного увеличения объемов как экспортных поставок энергоносителей, так, безусловно, и стабильного обеспечения растущих потребностей внутреннего рынка. Это придает первоочередную важность таким вопросам, как привлечение в отрасль инвестиций, техническое переоснащение и совершенствование объектов энергетики. Между тем отставание в развитии электроэнергетики от экономики в целом становится все более очевидным.
3. Структура производства электроэнергии, ее динамика в сравнении с зарубежными странами за последние 10 лет.
В состав энергетического хозяйства входят насколько элементов:
· Топливно-энергетический комплекс (ТЭК)- часть энергетического хозяйства от добычи (производства) энергетических ресурсов, их обогащения, преобразования и распределения до получения энергоносителей потребителями. Объединение разнородных частей в единых хозяйственный комплекс объясняется их технологическим единством, организационными взаимосвязями и экономической взаимозависимостью;
· Электроэнергетика – часть ТЭК, обеспечивающая производство и распределение электроэнергии;
· Централизованное теплоснабжение – часть ТЭК, которая производит и распределяет пар и горячую воду от источников общего пользования;
· Теплофикация – часть электроэнергетики и централизованного теплоснабжения, обеспечивающая комбинирование (совместное) производство электроэнергии, пар и орячей воды на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) и магистральный транспорт тепла.
Электроэнергетическое производство (генерация, передача, распределение, сбыт электрической и бытовой энергии), как и всякое другое производство состоит из тех этапов: подготовка производства, собственно производство, поставка продукции.
Подготовка производства осуществляется в технико-экономическом и технологическом аспектах. К первой группе относится подготовка персонала, ресурсов (финансовых и материальных) и оборудования электростанций и сетей (электрических и тепловых). Среди этой деятельности, типичной для большинства промышленных отраслей, специфическими для электроэнергетики являются:
Подготовка энергетических ресурсов (создание запасов энергетического топлива на складах ТЭС, накопление воды в водохранилищах ГЭС, перезарядка реакторов АЭС) и проведение ремонтов основного оборудования электростанций и сетей, а также проверка, реконструкция и совершенствование средств оперативно-технологического (диспетчерского) и автоматического управления. Такая работа связанная с режимами электростанций и энергообъединений, проводится по согласованию с соответствующими диспетчерскими службами. Ко второй группе относится технологическая подготовка производства, тесно связанная с коммерческой деятельностью. При этом планируются режимы работы электростанций, обеспечивающие надежное энергосбережение потребителей и эффективное функционирование соответствующего хозяйствующего субъекта.
4. Структура потребления электроэнергии по отраслям народного хозяйства в сравнению с другими странами. Программа энергосбережения.
В ходе реформы меняется структура отрасли: происходит осуществление разделения естественно-монопольных функций (передача электроэнергии по магистральным ЛЭП, распределение электроэнергии по низковольтным ЛЭП и оперативно-диспечерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), и вместо прежних вертикально-интергрированных компаний («АО-Энерго»), выполнявших все эти функции, создаются стуктуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.
Генерирующие, сбытовые и ремонтные компании становятся частными и конкурируют друг с другом. В эстественномонопольных сферах происходит
5. Типы электростанций, их достоинства и недостатки, факторы размещения.
За последние десятилетия структура производства электроэнергии в России постепенно изменяется. На современном этапе развития топливно-энергетического комплекса основную долю в производстве электроэнергии занимают тепловые электростанции - 66,34%, потом идут гидроэлектростанции - 17,16% и наименьшую долю в производстве электроэнергии занимают атомные электростанции - 16,5%.
Таблица№3: Динамика производства, по видам электростанций.
5.1 Тепловая электростанция – это электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива.
Тепловые электростанции преобладают в России. Тепловые электростанции работают на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланец и торф). На их долю приходится около 67 % производства электроэнергии. Главную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС (государственные районные электростанции), которые обеспечивают потребности экономического района и работают в энергосистемах.
Тепловые электростанции отличаются надежностью, проработаностью процесса. Наиболее актуальны электростанции, использующие высококалорийное топливо, потому что его экономически выгодно транспортировать.
Основными факторами размещения являются топливный и потребительский. Мощные электростанции, как правило, располагаются у источников добычи топлива: чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию. Те электростанции, которые работают на мазуте, в основном, располагаются в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.
Таблица№4: Размещение ГРЭС мощностью более 2 млн кВт
| ГРЭС |
Установленная мощность, млн кВт |
Топливо |
|
| Центральный |
Костромская |
||
| Рязанская |
|||
| Конаковская |
Мазут, газ |
||
| Уральский |
Сургутская 1 |
||
| Сургутская 2 |
|||
| Рефтинская |
|||
| Троицкая |
|||
| Ириклинская |
|||
| Приволжский |
Заинская |
||
| Сибирский |
Назаровская |
||
| Ставропольская |
Мазут, газ |
||
| Северо-Западный |
Киришская |
Преимущества тепловых электростанций в том, что они относительно свободно располагаются, в связи с широким распространением топливных ресурсов в России; к тому же они способны вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). К недостаткам тепловых электростанций можно отнести: использование невозобновимых топливных ресурсов, низкий КПД и крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (КПД обычной ТЭС - 37-39%). Несколько большой КПД имеют ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновременным производством электроэнергии. Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута.
Тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200-250 млн т золы и около 60 млн т сернистого ангидрид, к тому же они поглощают огромное количество кислорода.
5.2 Гидравлическая электростанция (ГЭС) – это электростанция, преобразующая механическую энергию потока воды в электрическую энергию, посредством гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы.
ГЭС являются эффективным источником энергии, потому что используют возобновимые ресурсы, к тому же они просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД - более 80%. В итоге производимая на ГЭС энергия является самой дешевой. Самым большим достоинством ГЭС является высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения требуемого количества агрегатов. Это позволяет использовать мощные гидроэлектростанции либо в качестве максимально маневренных «пиковых» электростанций, которые обеспечивают устойчивую работу крупных энергосистем, либо «покрывать» плановые пики суточного графика нагрузки энергосистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает.
Более мощные ГЭС построены в Сибири, т.к. там освоение гидроресурсов наиболее эффективно: удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4-5 раз меньше, чем в Европейской части страны.
Таблица№5: ГЭС мощностью более 2 млн кВт
Гидростроительство в нашей стране характеризуется сооружением на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад – это группа ГЭС, расположенная ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. Помимо получения электроэнергии каскады решают проблемы снабжения населения и производства водой, устранения упадков, улучшения транспортных условий. Наиболее 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. В его состав входят Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская (вблизи Самары), Саратовская, Волжская (вблизи Волгограда). 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. ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей. В России, остро стоит проблема создания маневренности электростанций, в том числе ГАЭС. Построены Загорская ГАЭС (1,2 млн кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн кВт).
5.3 Атомная электростанция (АЭС)- это ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающиеся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимым персоналом.
После катастрофы на Чернобыльской АЭС сократилась программа атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию ввели только четыре энергоблока. Сейчас ситуация меняется: правительством РФ было принято специальное постановление, которое утвердило 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.
На данный момент в России действует девять АЭС. Еще четырнадцать АЭС и АСТ (атомных станций теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.
Таблица№6: Мощность действующих АЭС
Были пересмотрены принципы размещения АЭС с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий (в частности, достаточного количества воды), плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных ситуациях. Принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой территории землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, АСТ - не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанций: АЭС- 8 млн кВт, АСТ - 2 млн кВт.
Преимущества АЭС состоят в том, что их 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). К тому же АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС) и не поглощают кислород.
К негативным последствиям работы АЭС относятся:
Трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станции 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 участи государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделений необходимых средств.
5.4 Альтернативные источники энергии
В последние время в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла Земли, морских проливов. Уже построены электростанции на нетрадиционных источниках энергии. Например, на энергии приливов работают Кислогубская и Мезенская электростанции на Кольском полуострове.
Термальные горячие воды используются для горячего водоснабжения гражданских объектов и в теплично-парниковых хозяйствах. На Камчатке на р. Паужетка построена геотермальная электростанция (мощность 5 мВт).
Крупными объектами геотермального теплоснабжения являются теплично-парниковые комбинаты - Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. Ветровые установки в жилых поселках Крайнего Севера используются для защиты от коррозии магистральных газо и нефтепроводов, на морских промыслах.
Разработана программа, по которой планируется построить ветровые электростанции - Колмыцкую, Тувинскую, Магаданскую, Приморскую и геотермальные электростанции - Верхнее-Мугимовскую, Океанскую. На юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса. По данным экспертов, ввод в эксплуатацию таких электростанций позволит к 2010 довести долю нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России до 2%.
6. Историко-географические особенности развития электроэнергетики в России.
6.1. План ГОЭЛРО и география электростанций.
Развитие электроэнергетики России связано с планом ГОЭЛРО (1920 г.), рассчитанным на 10-15 лет, предусматривающий строительство 30 районных электрических станций (20 ТЭС и 10 ГЭС) общей мощностью1,75 млн. кВт. В числе прочих намечалось построить Штеровскую, Каширскую, Горьковскую, Шатурскую и Челябинскую районные тепловые электростанции, а также ГЭС - Нижегородскую, Волховскую (1926), Днепровскую, две станции на реке Свирь и т.д. В рамках этого проекта было проведено экономическое районирование, был выделен транспортно-энергетический каркас территории страны. Проект охвативосел восемь основных экономических районов (Северный, Центрально-промышленный, Южный, Приволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Кавказский и Туркестанский). В тоже время велось развитие транспортной системы страны (магистрализация старых и строительство новых железнодорожных линий, сооружение Волго-Донского канала).
Кроме строительств электростанций, план ГОЭЛРО предусматривал сооружение сети высоковольтных линий электропередач. Уже в 1922 году была введена первая в стране линия электропередачи напряжением 110 кВ - Каширская ГРЭС, Москва, а в 1933 году принята в эксплуатацию еще более мощная линия - 220 кВ - Нижнесвирская ГЭС, Ленинград. В тот же период началось объединение по сетям электростанций Горького и Иваново, создание энергетической системы Урала.
Реализация Плана ГОЭЛРО потребовала огромных усилий, напряжения всех сил и ресурсов страны. Уже к 1926 г. была выполнена программа "А" плана электростроительства, и к 1930 г. были достигнуты основные показатели Плана ГОЭЛРО по программе "Б"". План ГОЭЛРО положил основу индустриализации в России. К концу 1935 г., т.е. 15-летию плана ГОЭЛРО, вместо 30 запроектированных, было построено 40 районных электростанций общей мощностью 4,5 млн. кВт. Россия располагала мощной разветвленной сетью высоковольтных линий электропередач. В стране функционировали 6 электросистем с годовой производительностью свыше 1 млрд. кВт-ч.
Общие показатели индустриализации страны также существенно превысили проектные задания и СССР вышел по уровню промышленного производства на 1-е место в Европе, и на 2-е место в мире.
Таблица№7: Выполнение плана ГОЭЛРО.
| Показатель |
План ГОЭЛРО |
Год выполнения плана ГОЭЛРО |
||||
| Валовая продукция промышленности (1913-I) |
||||||
| Мощность районных электростанций (млн.квт) |
||||||
| Производство электроэнергии (млрд. квт. ч.) |
||||||
| Уголь (млн. т.) |
||||||
| Нефть (млн. т.) |
||||||
| Торф (млн. т.) |
||||||
| Железная руда (млн. т.) |
||||||
| Чугун (млн. т.) |
||||||
| Сталь (млн. т.) |
||||||
| Бумага (тыс. т.) |
6.2. Развитие электроэнергетики в 50-70 годах.
8. Регионообразующее значение крупнейших электростанций (конкретные примеры).
9. Характеристика Единой энергосистемы России, реформа РАО ЕЭС.
Энергосистема - это группы электростанций разных типов, которые объединенны высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы в электроэнергетике России объединяют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. В энергосистеме для каждой электростанции есть возможность выбрать наиболее экономичный режим работы.
Для более экономного использования потенциала электростанций России создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой входят более 700 крупных электростанций, на которых сосредоточено 84% мощности всех электростанций страны. Объединенные энергетические системы (ОЭС) Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа, Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВ), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВ), Волгоград - Донбасс (800 кВ), Москва - Санкт-Петербург (750 кВ).
Главная цель создания и развития Единой энергетической системы России состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей на территории России с максимально возможной реализацией преимуществ параллельной работы энергосистем.
Единая энергетическая система России входит в состав крупного энергетического объединения - Единой энергосистемы (ЕЭС) бывшего СССР, включающего также энергосистемы независимых государств: Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Латвии, Литвы, Молдовы, Украины и Эстонии. С ЕЭС продолжают синхронно работать энергосистемы семи стран восточной Европы - Болгарии, Венгрии, Восточной части Германии, Польши, Румынии, Чехии и Словакии.
Электростанции, входящие в ЕЭС, вырабатывают более 90% электроэнергии, которая производится в независимых государствах - бывших республиках СССР. Объединение энергосистем в ЕЭС обеспечивает снижение необходимой суммарной установленной мощности электростанций, за счет совмещения максимумов нагрузки энергосистем, которые имеют разницу поясного времени и отличия в графиках нагрузки; к тому же сокращает требуемую резервную мощность на электростанциях; осуществляет наиболее рациональное использование располагаемых первичных энергоресурсов с учетом изменяющейся топливной конъюнктуры; удешевляет энергетическое строительство и улучшает экологическую ситуацию.
Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальнего района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и Европейской части России также очень ограничено. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в среднем 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 девять энергосистем полностью изолированы.
Преимущества системы ЕЭС, унаследовавшей инфраструктуру от ЕЭС СССР, заключаются в выравнивании суточных графиков потребления электроэнергии, в том числе за счет ее последовательных перетоков между часовыми поясами, улучшении экономических показателей электростанций, создании условий для полной электрификации территорий и всего народного хозяйства.
11. Крупнейшие корпорации в отрасли.
Заключение
Список литературы
(ТЭК) — один из межотраслевых комплексов, который представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики. В его состав входят также специализированные виды транспорта — трубопроводный и магистральные высоковольтные линии.
Топливно-энергетический комплекс — важнейшая структурная составляющая экономики России, один из факторов развития и размещения производительных сил страны. Доля топливно-энергетического комплекса в 2007 г. достигла в экспортном балансе страны более 60%. Топливно-энергетический комплекс оказывает существенное влияние на формирование бюджета страны и его региональную структуру. Отрасли комплекса тесно связаны со всеми отраслями экономики России, имеют большое районообразующее значение, создают предпосылки для развития топливных производств и служат базой для формирования промышленных, включая электроэнергетические, нефтехимические, углехимические, газопромышленные комплексы.
Вместе с тем нормальное функционирование топливно-энергетического комплекса сдерживает дефицит инвестиций, высокий уровень морального и физического износа основных фондов (в угольной и нефтедобывающей промышленности исчерпан проектный ресурс более 50% оборудования, в газовой промышленности — более 35%, свыше половины магистральных нефтепроводов эксплуатируется без капитального ремонта 25-35 лет), увеличение его негативного влияния на окружающую среду (на долю топливно-энергетического комплекса приходится 1/2 выбросов вредных веществ в атмосферу, 2/5 сточных вод, 1/3 твердых отходов от всех потребителей).
Особенность развития топливно-энергетического комплекса России состоит в перестройке его структуры в направлении повышения за последние 20 лет доли природного газа (более чем в 2 раза) и сокращении доли нефти (в 1,7 раза) и угля (в 1,5 раза), что обусловлено сохраняющимся несоответствием в размещении производительных сил и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), так как до 90% общих запасов ТЭР приходится на восточные районы.
Структура производства первичных энергоресурсов в России* (в % к итогу)
Потребности национального хозяйства в топливе и энергии зависят от динамики экономики и от интенсивности энергосбережения. Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена не только природно-географическими особенностями страны, но и высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии, преобладанием старых энергорасточительных технологий, прямыми потерями энергии в сетях. До сих пор отсутствует широкая практика энергосберегающих технологий.
Топливная промышленность. Минеральное топливо является основным источником энергии в современном хозяйстве. По топливным ресурсам Россия занимает первое место в мире. В их региональной структуре преобладает уголь, но в Западной Сибири, Поволжье, на Северном Кавказе и Урале первостепенное значение имеют нефть и природный газ.
В 2007 г. в целом по стране добыча нефти составила 491 млн. т, газа — 651 млрд. м3, угля — 314 млн. т. В размещении добычи топлива, начиная с 1970-х гг. ХХ в. и вплоть до наших дней, отчетливо прослеживается тенденция — по мере выработки наиболее эффективных месторождений нефти, природного газа и угля в западных районах страны происходит смещение основных объемов их добычи на восток. В 2007 г. в азиатской части России добывалось 93% природного газа, более 70% нефти и 92% угля России.
Cм.далее: См.далее: См.далее:Электроэнергетика
Электроэнергетика — базовая отрасль, развитие которой является непременным условием развития экономики и других сфер жизни . В мире производится около 13000 млрд. кВт/ч, из которых только на США приходится до 25%. Свыше 60% электроэнергии в мире производится на тепловых электростанциях (в США, России и Китае — 70-80%), примерно 20% — на ГЭС, 17% — на атомных станциях (во Франции и Бельгии — 60%, Швеции и Швейцарии — 40-45%).
Наиболее обеспеченными электроэнергией в расчете на душу населения являются Норвегия (28 тыс. кВт/ч в год), Канада (19 тыс.), Швеция (17 тыс.).
Электроэнергетика вместе с топливными отраслями, включающими разведку, добычу, переработку и транспортировку источников энергии, а также и самой электрической энергии, образует важнейший для экономики любой страны топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Около 40% всех первичных энергоресурсов мира расходуется на выработку электроэнергии. В ряде стран основная часть топливно-энергетического комплекса принадлежит государству (Франция, Италия и др.), но во многих странах основную роль в ТЭК играет смешанный капитал.
Электроэнергетика занимается производством электроэнергии, ее транспортировкой и распределением . Особенность электроэнергетики состоит в том, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления с учетом нужд самих электростанций и потерь в сетях. Поэтому связи в электроэнергетике обладают постоянством, непрерывностью и осуществляются мгновенно.
Электроэнергетика оказывает большое воздействие на территориальную организацию хозяйства: позволяет осваивать ТЭР удаленных восточных и северных районов; развитие магистральных высоковольтных линий способствует более свободному размещению промышленных предприятий; крупные ГЭС притягивают к себе энергоемкие производства; в восточных районах электроэнергетика является отраслью специализации и служит основой формирования территориально-производственных комплексов.
Считается, что для нормального развития экономики рост производства электроэнергии должен обгонять рост производства во всех других отраслях. Большую часть выработанной электроэнергии потребляет промышленность. По производству электроэнергии (1015,3 млрд. кВт.-ч в 2007 г.) Россия занимает четвертое место после США, Японии и Китая.
По масштабам производства электроэнергии выделяются Центральный экономический район (17,8% общероссийского производства), Восточная Сибирь (14,7%), Урал (15,3%) и Западная Сибирь (14,3%). Среди субъектов РФ по выработке электроэнергии лидируют Москва и Московская область, Ханты-Мансийский автономный округ, Иркутская область, Красноярский край, Свердловская область. Причем электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы работают на местных энергоресурсах и передают электроэнергию в другие районы.
Электроэнергетика современной России главным образом представлена тепловыми электростанциями (рис. 2), работающими на природном газе, угле и мазуте, в последние годы в топливном балансе электростанций возрастает доля природного газа. Около 1/5 отечественной электроэнергии вырабатывают гидроэлектростанции и 15% — АЭС.
Тепловые электростанции , работающие на низкокачественном угле, как правило, тяготеют к местам его добычи. Для электростанций на мазуте оптимально их размещение рядом с нефтеперерабатывающими заводами. Электростанции на газе ввиду сравнительно низкой величины затрат на его транспортировку преимущественно тяготеют к потребителю. Причем в первую очередь переводят на газ электростанции крупных и крупнейших городов, так как он является более чистым в экологическом отношении топливом, чем уголь и мазут. ТЭЦ (производящие и тепло, и электроэнергию) тяготеют к потребителю независимо от топлива, на котором они работают (теплоноситель при передаче на расстояние быстро остывает).
Самыми крупными тепловыми электростанциями мощностью более 3,5 млн. кВт каждая являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Мощность более 2 млн. кВт имеют Киришская (около Санкт-Петербурга), Рязанская (Центральный район), Новочеркасская и Ставропольская (Северный Кавказ), Заинская (Поволжье), Рефтинская и Троицкая (Урал), Нижневартовская и Березовская в Сибири.
Геотермические электростанции, использующие глубинное тепло Земли, привязаны к источнику энергии. В России на Камчатке действуют Паужетская и Мутновская ГТЭС.
Гидроэлектростанции — весьма эффективные источники электроэнергии. Они используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления и очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Поэтому стоимость производимой ими электроэнергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС.
Гидроэлектростанции (ГЭС) экономичнее всего строить на горных реках с большим перепадом высот, тогда как на равнинных реках для поддержания постоянного напора воды и снижения зависимости от сезонных колебаний объемов воды требуется создание больших водохранилищ. Для более полного использования гидроэнергетического потенциала сооружаются каскады ГЭС. В России созданы гидроэнергетические каскады на Волге и Каме, Ангаре и Енисее. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11,5 млн. кВт. И он включает 11 электростанций. Самыми мощными являются Волжская (2,5 млн. кВт) и Волгоградская (2,3 млн. кВт). Действуют также Саратовская, Чебоксарская, Воткинская, Иваньковская, Угличская и др.
Еще более мощный (22 млн. кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий самые крупные в стране ГЭС: Саянскую (6,4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4,6 млн. кВт), Усть-Илимскую (4,3 млн. кВт).
Приливные электростанции используют энергию высоких приливов и отливов в отсеченном от моря заливе. В России действует опытная Кислогубская ПЭС у северного побережья Кольского полуострова.
Атомные электростанции (АЭС) используют высокотранспортабельное топливо. Учитывая, что 1 кг урана заменяет 2,5 тыс. т угля, АЭС целесообразнее размещать вблизи потребителя, в первую очередь в районах, лишенных других видов топлива. Первая в мире АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске (Калужская обл.). Сейчас в России действует 8 атомных электростанций, из которых самыми мощными являются Курская и Балаковская (Саратовская обл.) по 4 млн. кВт каждая. В западных районах страны действуют также Кольская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Ростовская, Белоярская. На Чукотке — Билибинская АТЭЦ.
Важнейшая тенденция развития электроэнергетики — объединение электростанций в энергосистемах, которые осуществляют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. Они представляют собой территориальное сочетание электростанций разных типов, работающих на общую нагрузку. Объединение электростанций в энергосистемы способствует возможности выбирать наиболее экономичный режим нагрузки для разных типов электростанций; в условиях большой протяженности государства, существования поясного времени и несовпадения пиковых нагрузок в отдельных частях таких энергосистем можно маневрировать производством электроэнергии во времени и пространстве и перебрасывать ее по мере надобности во встречных направлениях.
В настоящее время функционирует Единая энергетическая система (ЕЭС) России. В ее состав входят многочисленные электростанции европейской части и Сибири, которые работают параллельно, в едином режиме, сосредоточивая более 4/5 суммарной мощности электростанций страны. В регионах России восточнее Байкала действуют небольшие изолированные энергосистемы.
Энергетической стратегией России на ближайшее десятилетие предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС.
Электроэнергетика является базовой инфраструктурной отраслью, обеспечивающей внутренние потребности народного хозяйства и населения в электроэнергии, а также экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья. От её функционирования зависят состояние систем жизнеобеспечения и развитие экономики России.
Значение электроэнергетики велико, так как она является базовой отраслью экономики России, благодаря ее существенному вкладу в социальную стабильность общества и конкурентоспособность промышленности, включая энергоемкие отрасли. Строительство новых мощностей по выплавке алюминия в основном привязано к гидроэлектростанциям. Также в энергоемкий сектор входит черная металлургия, нефтехимия, строительство и т.д.
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.. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения.
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.
Электрификация производственных и бытовых процессов означает использование электроэнергии во всех сферах человеческой деятельности. Приоритет электроэнергии как энергоносителя и эффективность электрификации объясняется следующими преимуществами электроэнергии по сравнению с другими видами энергоносителей:
- · Возможность концентрации электрической мощности и производства электроэнергии на крупных блоках и электростанциях, что снижает капитальные затраты в строительство нескольких мелких электростанций;
- · Возможностью деления потока мощности и энергии на меньшие количества;
- · Легкой трансформации электроэнергии в другие виды энергии - световую, механическую, электрохимическую, тепловую;
- · Возможностью быстрой и с малыми потерями передачи мощности и энергии на большие расстояния, что позволяет рационально использовать источники энергии, удаленные от центров энергопотребления;
- · Экологической чистотой электроэнергии как энергоносителя и в результате - улучшением экологической обстановки в районе размещения потребителей энергии;
- · Электрификация способствует повышению уровня автоматизации производственных процессов, росту производительности труда, повышению качества продукции и снижению ее себестоимости.
С учетом перечисленных достоинств электроэнергия является идеальным энергоносителем, обеспечивающим совершенствование технологических процессов, повышение качества продукции, рост технической вооруженности и производительности труда в производственных процессах, улучшение бытовых условий населения.
Электроэнергетика занимается производством и передачей электроэнергии и является одной из базовых отраслей тяжелой промышленности. По производству электроэнергии Россия находится на втором месте в мире после США. Основная часть электроэнергии, производимой в России, используется промышленностью – 60 %, причем большую часть потребляет тяжелая индустрия – машиностроение, металлургии, химическая, лесная промышленность.
Отличительная особенность экономики России (аналогично тому, как и ранее СССР) – более высокая по сравнению с развитыми странами удельная энергоемкость производимого национального дохода (почти в полтора раза выше, чем в США), в связи с этим крайне важно широко внедрять энергосберегающие технологии и технику. Стоит сказать, что для некоторых районов электроэнергетика является отраслью специализации, к примеру, Поволжский и Восточно-Сибирский экономические районы. На их базе возникают энергоемкие и теплоемкие производства. К примеру, Саянский ТПК (на базе Саяно-Шушенской ГЭС) специализируется в электрометаллургии: здесь сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных металлов и другие предприятия.
Электроэнергетика прочно вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность, сельское хозяйство, науку и космос. Это объясняется ее специфическими свойствами:
– возможностями превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.);
– способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;
– огромными скоростями протекания электромагнитных процессов;
– способностью к дроблению энергии и преобразованию ее параметров (напряжение, частота и т.д.).
Электроэнергетика представлена тепловыми, гидравлическими и атомными электростанциями.
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.
Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли). Тепловые электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.
Преимущества тепловых электростанций по сравнению с другими типами электростанций:
1) относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России;
2) способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний.
Недостатки тепловых электростанций:
1)использование невозобновляемых топливныхресурсов;
2) низкий коэффициент полезного действия;
3) 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 радиоактивный фон вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в среднем 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 достаточно эффективными системами очистки отходящих газов от оксидов серы и азота. Правда, ТЭС на природном газе 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 доля ТЭС в приросте производства электроэнергии может составить 78 – 88%. Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута.
Гидравлические электростанции (ГЭС). Гидравлические станции занимают второе место по количеству вырабатываемой электроэнергии, доля которой в общем объёме производства составляет 16,5%.
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 крайне важно.
Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, 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 - ϶ᴛᴏ группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока с целью последовательного использования его энергии. Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская на Ангаре. В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге, в состав которого входят Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская, Саратовская электростанции. В перспективе электроэнергию ГЭС Ангаро-Енисейского каскада планируется использовать совместно с электроэнергией Канско-Ачинского энергетического комплекса в остродефицитных по топливу районах европейской части страны, Забайкалья и Дальнего Востока.
Вместе с тем, планируется создание энергомостов в страны Западной Европы, СНГ, Монголию, Китай, Корею.
К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям: потере ценных сельскохозяйственных земель, особенно пойменных, нарушению экологического равновесия.
Преимущества гидроэлектростанций :
1) использование возобновляемых ресурсов;
2) простота управления (количество персонала на ГЭС в 15 – 20 раз
меньше, чем на ГРЭС);
3) высокий коэффициент полезного действия (более 80 %).
4) высокая маневренность, ᴛ.ᴇ. возможность практически мгновенного
автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов.
По указанным причинам производимая на ГЭС энергия – самая дешевая.
Недостатки гидроэлектростанций:
1) длительные сроки строительства ГЭС;
2) требуются большие удельные капиталовложения;
3) неблагоприятное воздействие на окружающую среду, так как
строительство ГЭС ведет к потерям равнинных земель, наносит ущерб рыбному хозяйству.
Атомные электростанции. Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии в России составляет около 12 % . При этом в США – 19,6 %, в ФРГ– 34 %, в Бельгии – 65 %, во Франции – свыше 76 %. Планировалось довести удельный вес АЭС в производстве электроэнергии в СССР в 1990 до 20 %, однако Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства.
Сейчас в России действуют 9 АЭС, еще 14 АЭС находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы. Сегодня введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС. После аварии были пересмотрены принципы размещения АЭС. В первую очередь теперь учитываются следующие факторы: потребность района в электроэнергии, природные условия, 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.
Новым в атомной энергетике является создание атомных станций, на которых производится как электрическая, так и тепловая энергия, а также станций, где производят только тепловую энергию.
Преимущества АЭС :
1)возможно строительство АЭС в любом районе, независимо от его
энергетических ресурсов;
2) для работы не требуется кислород воздуха;
3) высокая концентрация энергии в ядерном топливе;
4) отсутствие выбросов в атмосферу.
Недостатки АЭС:
1) работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий для
окружающей природной среды: возникают захоронения радиоактивных отходов, происходит тепловое загрязнение используемых атомными станциями водоемов;
2) возможны катастрофические последствия аварий на АЭС.
Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций. Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой. Создание Единой энергосистемы значительно повышает надежность снабжения электроэнергией народного хозяйства.
В Российской Федерации разработана и принята энергетическая стратегия
на период до 2020 года. Высшим приоритетом энергетической стратегии является повышение эффективности энергопотребления и энергосбережения. В соответствии с этим основные задачи развития электроэнергетикиРоссии на ближайшую перспективу таковы:
1. Снижение энергоемкости производств за счёт внедрения новых технологий;
2. Сохранение единой энергосистемы России; 3. Повышение коэффициента используемой мощности электростанций;
4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, переход на мировые цены;
5. Скорейшее обновление парка электростанций;
6. Приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов.
Электроэнергетика - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Электроэнергетика" 2017, 2018.