Развите и размещение электроэнергетики России

Реферат

Вуз: ВЗФЭИ

Год и город: Уфа 2011

План работы

3

1. Значение крупных электростанций и узлов…………………………..

4

2. Оценка основных типов топливно-энергетических ресурсов России…………………………………………………………………………

9

5. Нетрадиционные источники энергии……………………………………

19

6. Единая энергетическая система …………………………………………

20

7. Экологические проблемы………………………………………………..

23

Заключение……………………………………………………………………

29

Список используемой литературы………………………………………….

30


Введение

Электроэнергетика — ведущая область энергетики, обеспечивающая электрификацию народного хозяйства страны. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Основным объектом исследования является энергетическая отрасль, ее специфика и значение.

Основными задачами исследования являются:

  • Определения значимость данной отрасли в хозяйственном комплексе страны.

  • 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 электроэнергетики.

Основной целью данной контрольной работы является изучение принципов функционирования рассматриваемой отрасли в современных условиях, выявления основных проблем, связанных с экономическими, географическими, экологическими факторами и пути их преодоления.


1. Значение крупных электростанций и узлов

Электроэнергетика занимается производством и передачей электроэнергии является важнейшей базовой отраслью промышленности России. От уровня ее развития зависит все народное хозяйство страны.

Отличительной особенностью экономики России (так же, как и ранее СССР) — более высокая по сравнению с развитыми странами удельная энергоемкость производимого национального дохода (почти в полтора раза выше, чем в США).

Поэтому необходимо широко внедрять энергосберегающие технологии и технику. Однако даже в условиях снижение энергоемкости ВНП спецификой развития производства энергии является постоянно возрастающая потребность в ней производственной и социальной сферы. Важную роль электроэнергетика играет в условиях перехода к рыночной экономике — от ее развития во многом зависит выход из экономического кризиса, решение социальных проблем. На решение социальных задач в 2010 г. пойдет свыше 60% прироста потребления электроэнергетики.

Особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергетики и по размерам (разумеется, с учетом потерь), и во время. Существуют устойчивые межрайонные связи по ввозу и вывозу электроэнергетики. Электроэнергетика является отраслью специализации Приволжского и Сибирского федеральных округов. 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) — сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных металлов, строится молибденовый комбинат, в перспективе намечается строительство электрометаллургического комбината.

Представить сегодня нашу жизнь без электроэнергетической энергетики невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

  • Возможность 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 изменению параметров — 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 не возможно было бы развитие кибернетики, вычислительной техники, космической отрасли.

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.[5,122]

Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.

Таблица 1

Основные потребители электроэнергии в России, 2009 г.

Потребители

Доля потребленной электроэнергии, %

Промышленность

48,9

в том числе топливная

12,0

черная металлургия

7,1

цветная металлургия

9,0

химия и нефтехимия

5,4

машиностроение и металлообработка

6,5

деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная

1,8

промышленность строительных материалов

2,1

Легкая

0,8

Пищевая

1,4

Сельское хозяйство

3,4

Транспорт и связь

11,5

Строительство

0,9

Жилищно-коммунальное хозяйство

14,0

Население

8,0

Прочие отрасли

13,3

Анализируя данные таблицы, можно сделать следующие выводы. Доля потребления электроэнергии промышленности составляет 48,9%.Основным потребителем электроэнергии являются такие отрасли как топливная, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт и связь, прочие отрасли.

Рис.1. Потребители электроэнергии России в 2009 г.

Становление электроэнергетики в России связано с планом ГОЭЛРО (1920 г.).

План ГОЭЛРО, рассчитанный на 10-15 лет, предусматривал строительство 10 гидроэлектростанций и 20 паровых электростанций суммарной мощностью 1,5 млн кВт. Фактический план был реализован за 10 лет — к 1931 г., а к концу 1935 г. вместо 30 было построено 40 районных электростанций, в том числе Свирская и Волховская гидроэлектростанции, Шатурская ГРЭС на торфе и Каширская ГРЭС на подмосковных углях. Основу плана составили:

  • Широкое использование на электростанциях местных топливных ресурсов;

  • Создание высоковольтных электрических сетей, объединяющих мощные станции;

  • Экономическое использование топлива, достигаемое параллельной работой ТЭС и ГЭС;

  • Сооружение ГЭС в первую очередь в районах, бедных органическим топливом.

План ГОЭЛРО создал базу индустриализации России. В 1920-е годы наша страна занимала одно из последних мест по выработке энергии, а уже в конце 1940-х годов она заняла первое место в Европе и второе в мире.

Сегодня мощность всех электростанций России составляет около 212,8 млн кВт. В последние годы произошли огромные организационные изменения в энергетике. Создана акционерная компания РАО «ЕЭС России», управляемая советом директором и осуществляющая производство, распределение и экспорт электроэнергии. Это крупнейшее в мире централизованно управляемое энергетическое объединение. Фактически в России сохранилась монополия на производство электроэнергии в ведении РАО «ЕЭС России» находится около 600 тепловых электростанций (ТЭС), более 100 гидравлических электростанций (ГЭС) и 9 атомных электростанций (АЭС).

2.
Оценка основных типов топливно-энергетических ресурсов России

Энергетические ресурсы на территории России расположены крайне неравномерно. Основные их запасы сконцентрированы в Сибири и на Дальнем Востоке (около 93% угля, 60% природного газа, 80% гидроэнергоресурсов), а большая часть потребителей электроэнергии — в европейской части страны.

Таблица 2


Добыча энергоресурсов по округам РФ, млн.т.

нефть и газовый конденсата

уголь


Российская Федерация


494.299


301

Центральный федеральный округ



0.3

Северо-Западный федеральный округ

33.551

11,8

Южный федеральный округ

10.987

5

Приволжский федеральный округ

102.255

0,3

Уральский федеральный округ

311.195

2

Сибирский федеральный округ

18.932

254

Дальневосточный федеральный округ

17.378

27,8

Рассмотрим данную картину более подробно по регионам.

Российская Федерация состоит из 11 экономических районов. Можно выделить районы, в которых вырабатывается значительное количество электроэнергии, их пять: Центральный, Поволжский, Урал, Западная Сибирь и Восточная Сибирь.

Центральный экономический район (ЦЭР) имеет довольно выгодное экономическое положение, но не обладает значительными ресурсами. Запасы топливных ресурсов крайне малы, хотя по их потреблению район занимает одно из первых мест в стране. Он расположен на пересечении сухопутных и водных дорог, которые способствуют возникновению и укреплению межрайонных связей. Запасы топлива представлены Подмосковным буроугольным бассейном. Запасы гидроэнергии невелики, созданы системы водохранилищ на Оке, Волге и других реках. Также разведаны запасы нефти, но до добычи еще далеко. Можно сказать, что энергетические ресурсы ЦЭР имеют местное значение, и электроэнергетика не является отраслью его рыночной специализации.

Поволжский экономический район специализируется на нефтяной и нефтеперерабатывающей, химической, газовой, обрабатывающей промышленности, производстве строительных материалов и электроэнергетике. В структуре хозяйства выделяется межотраслевой машиностроительный комплекс.

Важнейшими полезными ископаемыми района являются нефть и газ. Крупные месторождения нефти находятся в Татарстане (Ромашкинское, Первомайское, Елабужское и др.), в Самарской (Мухановское), Саратовской и Волгоградской областях. Ресурсы природного газа обнаружены в Астраханской области (формируется газопромышленный комплекс), в Саратовской (Курдюмо-Елшанское и Степановское месторождения) и Волгоградской (Жирновское, Коробовское и др. месторождения) областях.

На Волге построены Самарская ГЭС (2,3 млн. кВт), Саратовская ГЭС (1,3 млн. кВт), Волгоградская ГЭС (2,5 млн. кВт).

На Каме сооружена Нижнекамская ГЭС (1,1 млн. кВт) в районе города Набережные Челны. Гидроэлектростанции работают в объединенной системе.

Урал – один из самых мощных индустриальных комплексов в стране. Отраслями рыночной специализации района являются черная металлургия, цветная металлургия, обрабатывающая, лесная промышленность и машиностроение.

Топливные ресурсы Урала очень разнообразны: уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф. Нефть, в основном, сосредоточена в Башкортостане, Удмуртии, Пермской и Оренбургской областях. Природный газ добывается в крупнейшем в европейской части России оренбургском газоконденсатном месторождении. Запасы угля невелики.

В Уральском экономическом районе в структуре электроэнергетики преобладают тепловые электростанции. В регионе три крупных ГРЭС:

Западная Сибирь относится к районам с высокой обеспеченностью природными ресурсами при дефиците трудовых ресурсов. Она расположена на перекрестке железнодорожных магистралей и великих сибирских рек в непосредственной близости от индустриально развитого Урала.

Восточная Сибирь отличается исключительным богатством и разнообразием природных ресурсов. Здесь сосредоточены огромные запасы угля и гидроэнергетических ресурсов. Наиболее изученными и освоенными являются Канско-Ачинский, Иркутский и Минусинский угольный бассейны. Есть менее изученные месторождения (на территории Тывы, Тунгусский угольный бассейн).

Есть запасы нефти. По богатствам гидроэнергетических ресурсов Восточная Сибирь занимает в России первое место. Высокая скорость течения Енисея и Ангары создает благоприятные условия для строительства электростанций.

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

Основные принципы развития электроэнергетики:

  1. Концентрация производства электроэнергии путем строительства крупных районных электростанций, использующих дешевое топливо и гидроэнергоресурсы.

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

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

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

  5. Создание энергосистем, формирование высоковольтных сетей.

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

  • обеспеченность района энергетическими ресурсами,

  • величина запасов,

  • качество и экономические показатели.

Факторами размещения принято считать совокупность условий для наиболее рационального выбора места размещения хозяйственного объекта, группы объектов, отрасли или конкретной территориальной организации структуры хозяйства республики, экономического района, ТПК.

Основной тип электростанций в России- тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазута, сланцы, торф).

На их долю приходится около 67 % производства электроэнергии. Основную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС – государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах.

Таблица 3

Производство электроэнергии электростанциями России в 2009 г.

Млрд. кВт.ч

Уд. вес, %


Все электростанции


992

100

тепловые

652

65,70

гидроэлектростанции

177

17,80

атомные

164

16,50

Анализируя производство электроэнергии по видам электростанций, можно сделать следующие выводы. Основную долю в производстве электроэнергии занимают тепловые электростанции – 65,7%, затем гидроэлектростанции – 17,8%, наименьшую долю в производстве электроэнергии занимают атомные электростанции – 16,5%.

На размещение тепловых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные из них располагаются, как правило, в местах добычи топлива: чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию.


4.1 Тепловые электростанции.

Тепловые электростанции ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Крупнейшие ГРЭС приводятся в таблице 4 .

Таблица 4

Федеральный округ

ГРЭС

Установленная мощность, млн кВт

Топливо

Центральная

Костромская

3,6

Мазут

Рязанская

2,8

Уголь

Конаковская

3,6

Мазут, газ

Уральский

Сургутская 1

3,3

Газ

Сургутская 2

4,8

Газ

Рефтинская

3,8

Уголь

Троицкая

2,4

Уголь

Ириклинская

2,4

Мазут

Приволжская

Заинская

2,4

Мазут

Сибирский

Назаровская

6,0

Мазут

Южный

Ставропольская

2,1

Мазут, газ

Северо-Западный

Киришская

2,1

Мазут

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


Преимущества тепловых электростанций:

  • относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России;
  • способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС).

К
недостаткам

относятся:

  • использование невозобновимых топливных ресурсов,
  • низкий КПД, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду КПД обычной ТЭС – 37-39%.
  • топливный баланс характеризуется преобладанием газа и мазута.


4.2 Гидравлические электростанции (ГЭС)

ГЭС занимают второе место по количеству вырабатываемой электроэнергии. Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где освоение гидроресурсов наиболее эффективно: удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4-5 раз меньше, чем в Европейской части страны.

Таблица 5

ГЭС мощностью более 2 млн кВт

Федеральный округ

ГЭС

Установленная мощность, млн кВт

Сибирский

Саяно-Шушенская

6,4

Красноярская

6

Братская

4,5

Усть-Илимская

4,3

Приволжский

Волжская (Волгоград)

2,5

Волжская (Самара)

2,3

Гидростроительство в нашей стране характеризовалось сооружением на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад – групп ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. Помимо получения электроэнергии каскады решили проблемы снабжения населения и производства водой, устранения упадков, улучшения транспортных условий. Саамы 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).


Преимущества ГЭС

:

  • используют возобновимые ресурсы;
  • просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС);
  • имеют высокий КПД – более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия – самая дешевая;
  • высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов, что позволяет использовать мощные ГЭС либо в качестве максимально маневренных «пиковых» электростанций, обеспечивающих устойчивую работу крупных энергосистем, либо «покрывать» плановые пики суточного графика нагрузки энергосистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает.


Недостаток —

строительство плотин и водохранилищ резко меняет режим рек, замедлят течения, а это разрушает водные экосистемы.


4.3 Атомные электростанции (АЭС)

Фактически удельный вес АЭС достиг только 12,3 %. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только четыре энергоблока. В настоящее время ситуация меняется. Правительством РФ было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап – модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

Сейчас в России действует девять АЭС (табл.6 ) Еще четырнадцать АЭС и АСТ (атомных станций теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

Таблица 6

Мощность действующих АЭС

Федеральный округ

Название АЭС

Установленная мощность млн кВт

Северо-Западный

Ленинградская

4,0

Кольская

1,76

Центральный

Курская

4,0

Нововоронежская

1,8

Смоленская

3,0

Калининская

2,0

Приволжский

Балаковская

3,0

Уральский

Белоярская

0,6

Дальневосточный

Билибинская

0,048

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

:

  • 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);

  • АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), 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. Нетрадиционные источники энергии

В последние годы в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии – солнца, ветра, внутреннего тепла Земли, морских проливов. Уже построены опытные электростанции на нетрадиционных источниках энергии. Так, 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. Ее мощность 5 мВт.

Крупными объектами геотермального теплоснабжения являются теплично-парниковые комбинаты – Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. В перспективе масштабы использования термальных вод будут неуклонно возрастать.

Ветровые установки в жилых поселках Крайнего Севера используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах.

Разработана программа, согласно в начале третьего тысячелетия 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 указанных электростанций позволит к 2010 довести долю нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России до 2%.


6. Единая энергетическая система

Для более экономичного и рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС).

В ЕЭС объединены свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн кВт (т.е. 84%мощности всех электростанций страны).

Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техники.

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

Российская энергетика переживает непростой период. Серьезная авария в Московской энергосистеме в 2005 г., ограничение энергоснабжения в исключительно холодную зиму 2005-2006 гг., неоднократные перебои в энергоснабжении в разных регионах России и отказы в подключении новых объектов усилили беспокойство по поводу надежности энергоснабжения, подчеркнули значительные потребности сектора в капиталовложениях, став стимулом для структурной перестройки электроэнергетики. Это привело к серьезному пересмотру инвестиционной программы холдинга РАО «ЕЭС России» на 52,7% принадлежащего государству, и сделало приватизацию генерирующих компаний и дерегулирование цен на электроэнергию более приемлемыми для политиков.

В процессе проводимой реформы энергетики структура российской электроэнергетической отрасли претерпевает коренные изменения. Тепловые и гидроэлектростанции, которые находились в собственности РАО ЕЭС и его дочерних предприятий — региональных электроэнергетических компаний (АО-энерго), были разделены между 21 генерирующей компанией. На долю этих компаний приходится 70% производства электрической энергии в стране. Большинство из них остаются дочерними структурами РАО ЕЭС, но должны быть приватизированы. «ИнтерРАО ЕЭС» — дочернее предприятие РАО ЕЭС, ведущее зарубежный бизнес группы, — получит 4 тепловых электростанции, которые до сих пор не были затронуты процессом реструктуризации, и станет 22-й генерирующей компанией.


6.1. Задачи, стоящие перед ЕЭС

Одной из основных задач реформы российской энергетики является разделение технологической цепочки по видам деятельности — производства, передачи, распределения и сбыта электроэнергии — с целью развития конкуренции, повышения эффективности и прозрачности регулирования. Эти изменения призваны способствовать притоку инвестиций в сектор и улучшению качества услуг, в конечном счете обеспечивая рост национальной экономики. В самостоятельном дерегулированном сегменте генерации бизнес-риск выше, чем в других звеньях производственной цепочки вследствие высокой капиталоемкости, стандартизованного характера продукции отрасли, ценовой конкуренции, высокой зависимости от цен на другие стандартизованные товары (например, топливо) или от изменения объемов водных ресурсов, а также вследствие высоких рисков конкуренции по сравнению, например, с деятельностью в сегментах передачи и распределения электроэнергии, которые являются естественными монополиями и не подвержены риску конкуренции.


6.2. Проблемы функционирования ЕЭС

Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена ее территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости.

Проводившиеся исследования выявили, что стабильность частоты в ЕЭС России ниже, чем в UCTE. Особенно большие отклонения частоты происходят весной и во второй половине ночи, что свидетельствует об отсутствии гибких средств регулирования частоты.

Развитие ЕЭС в обозримой перспективе описывается в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 года.

В настоящее время Системный оператор завершил работу над технико-экономическим обоснованием (ТЭО) объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE. Такое объединение означало бы создание самого большого в мире энергетического объединения, расположенного в 12 часовых поясах, суммарной установленной мощностью более 860 ГВт. 2 апреля 2009 года в Москве состоялась Международная отчётная конференция «Перспективы объединения энергосистем Восток-Запад (Результаты ТЭО синхронного объединения ЕЭС/ОЭС с UCTE)». ТЭО показало, что «синхронное объединение энергосистем UCTE и ЕЭС/ОЭС возможно при условии проведения ряда технических, эксплуатационных и организационных мероприятий и создания необходимых правовых рамок, определённых исследованием. Поскольку выполнение этих условий, вероятно, потребует длительного времени, синхронное объединение должно рассматриваться как долгосрочная перспектива. Для построения совместной, крупнейшей в мире рыночной платформы для торговли электроэнергией между синхронными зонами UCTE и ЕЭС/ОЭС также может быть рассмотрено создание несинхронных связей, что, однако, требует проведения отдельных исследований заинтересованными сторонами»


7. Экологические проблемы

Гидроэнергетические технологии имеют много преимуществ, но есть и значительные недостатки. Например, дождливые сезоны, низкие водные ресурсы во время засухи могут серьезно влиять на количество произведенной энергии. Это может стать значительной проблемой там, где гидроэнергия составляет значительную часть в энергетическом комплексе страны, строительство плотин является причиной многих проблем: переселение жителей, пересыхания естественных русел рек, заиления водохранилищ, водных споров между соседними странами, значительной стоимости этих проектов. Строительство ГЭС на равнинных реках приводит к затоплению больших территорий. Значительная часть площади образуемых водоемов, — мелководье. В летнее время за счет солнечной радиации в них активно развивается водная растительность, происходит так называемое «цветение» воды.

Изменение уровня воды, которая иногда доходит до полного высушивания, приводит к гибели растительности. Плотины препятствуют миграции рыб. Многокаскадные ГЭС уже сейчас превратили реки в ряд озер, где возникают болота. В этих реках погибает рыба, а вокруг них меняется микроклимат, еще больше разрушая природные экосистемы.

Относительно вредности ТЭС, то во время сгорания топлива в тепловых двигателях выделяются вредные вещества: закись углерода, соединения азота, соединения свинца, а также выделяется в атмосферу значительное количество теплоты. Ежегодно в мире сжигается 5 млрд. тонн угля и 3,2 млрд. тонн нефти, это сопровождается выбросом в атмосферу 2-10 ‘° Дж теплоты. Запасы органического топлива на Земле распределены крайне неравномерно, и при нынешних темпах потребления угля хватит на 150-200 лет, нефти — на 40-50 лет, а газа примерно на 60 лет. Весь цикл работ, связанных с добычей, перевозкой и сжиганием органического топлива (главным образом уголь), а также образованием отходов, сопровождается выделением большого количества химических загрязнителей.

Добыча угля связана с немалым засолением водных резервуаров, куда сбрасываются воды из шахт. Кроме этого, в воде, которая откачивается, содержатся изотопы радия и радон. ТЭС, хотя и имеет современные системы очистки продуктов сжигания угля, выбрасывает за один год в атмосферу по разным оценкам от 10 до 120 тыс. тонн оксидов серы, 2-20 тыс. тонн окислов азота, / 700-1500 тонн пепла (без очистки — в 2-3 раза больше) и выделяет 3-7 млн. тонн оксида углерода. Кроме того, образуется более 300 тыс. тонн золы, содержащей около 400 т токсичных металлов (мышьяка, кадмия, свинца, ртути).

Можно отметить, что ТЭС, работающая на угле, выбрасывает в атмосферу больше радиоактивных веществ, чем АЭС такой же мощности. Это связано с выбросом различных радиоактивных элементов, содержащихся в угле в виде вкраплений (радий, торий, полоний и др.).

Для количественной оценки воздействия радиации вводится понятие «коллективная доза», то есть произведение значения дозы на количество населения, которое потерпело воздействия радиации.

В целом реальное радиационное воздействие АЭС на природную среду является намного (в 10 и более раз) меньше допустимого. Если учесть экологическое действие различных энергоисточников на здоровье людей, то среди не возобновляемых источников энергии риск от нормально работающих АЭС минимальный как для работников, деятельность которых связана с различными этапами ядерного топливного цикла, так и для населения. Глобальный радиационный вклад атомной энергетики на всех этапах ядерного топливного цикла сейчас составляет около 0,1% природного фона и не превысит 1% даже при самой интенсивной ее развития в будущем.

Добыча и переработка урановых руд также связана с неблагоприятным экологическим действием. Коллективная доза, полученная персоналом установки и населением на всех этапах добычи урана и изготовления топлива для реакторов, составляет 14% полной дозы ядерного топливного цикла. Но главной проблемой остается захоронения высокоактивных отходов. Объем особо опасных радиоактивных отходов составляет примерно одну стотысячная часть общего количества отходов, среди которых есть высокотоксичные химические элементы и их устойчивые соединения. Разрабатываются методы их концентрации, надежной связки и размещение в устойчивых геологических формациях, где по расчетам специалистов, они могут держаться в течение тысячелетий. Серьезным недостатком атомной энергетики является радиоактивность используемого топлива и продуктов его деления. Это требует создания защиты от различного типа радиоактивного излучения, что значительно повышает стоимость энергии, вырабатываемой АЭС. Кроме этого, еще одним недостатком АЭС является тепловое загрязнение воды, т.е. ее нагревание.

Из-за быстро нарастающего старения оборудования электростанций (их износ достиг почти 65%) и необходимости его вывода из эксплуатации в перспективе должен быть обеспечен более интенсивный рост мощности новых генерирующих источников по сравнению с ростом суммарной установленной мощности. Иначе не будут обеспечены растущие потребности страны в электроэнергии в условиях продолжающего экономического роста.

Гидроэнергетика будет развиваться в основном в Сибири и на Дальнем Востоке. В период 2011-2020 гг. должно быть закончено сооружение Богучанской, Нижне-Бурейской и Вилюйской ГЭС на Дальнем Востоке, Заромагской, Зеленчукских и Черекских на Северном Кавказе. В европейской части страны намечается продолжить сооружение гидроаккумулирующих электростанций.

В атомной энергетике ожидаются вводы новых энергоблоков в европейской части страны (Ростовской, Калининской, Курской АЭС и др.), а также продление проектного срока службы ряда ядерных энергоблоков на 10 лет. Кроме того, предполагается начать строительство в качестве автономных источников децентрализованного энергоснабжения АЭС малой мощности (от 1 до 50 МВт) в труднодоступных и удаленных районах на Севере и Дальнем Востоке (в том числе и в плавучем исполнении с использованием ледокольных судов).

Одновременно к 2020 г. намечено вывести 12 энергоблоков первого поколения на Билибинской, Кольской, Курской, Ленинградской и Нововоронежской АЭС.

Стратегия развития атомной энергетики России предусматривает обеспечение возможно более высокого уровня безопасности ядерных реакторов АЭС в процессе их эксплуатации. Кроме того, будут приняты меры по повышению заинтересованности общественности в развитии атомной энергетики, особенно населения, проживающего вблизи АЭС, например, льготные тарифы на электроэнергию для населения в 30-километровой зоне вокруг станций.

В теплоэнергетике намечается трансформация топливного баланса тепловых электростанций в сторону снижения в 2020 г. по сравнению с 2000 г. доли природного газа почти на 10% в связи с повышением цены на природный газ до оптимального уровня, учитывающего теплотворную способность различных энергоносителей. В настоящее время цены на газ
у

потребителей примерно в 1,3-1,4 раза ниже цен угля.

В последующие годы основным направлением станет техническое перевооружение и реконструкция существующих, а также сооружение новых ТЭС в объеме 4-6 млн. кВт ежегодно. На существующих и новых ТЭС и ТЭЦ будут широко использоваться новые технологии.

В целом, в соответствии с Энергетической стратегией электроэнергетика в период до 2020 г будет развиваться с учетом следующих приоритетов территориального размещения генерирующих мощностей. В европейской части России максимальное развитие АЭС, модернизация ТЭС на газе с заменой паросиловых турбин парогазовыми и строительство новых угольных ТЭС в районе Урала; в Сибири и на Дальнем Востоке развитие ГЭС, угольных ТЭС, а в отдаленных районах — газовых ТЭС; в малообжитых, труднодоступных районах страны — строительство АЭС малой мощности и мини ГЭС.

Развитие электрических сетей. В соответствии с Энергетической стратегией суммарный ввод линий электропередачи напряжением 330 кВ и выше в период до 2020 г. составит около 30 тыс. км. Для повышения надежности снабжения энергодефицитных районов (Северный Кавказ, Дальний Восток и др.) предусматривается:

;

  • усиление межсистемных связей транзит между объединенными энергосистемами (ОЭС Северо-Запада, Урала, Средней Волги и СеверногоКавказа);

;

  • развитие электрической связи между ОЭС европейской части России, ОЭС Сибири и ОЭС Востока;

;

  • сооружение между восточной и европейскими частями ЕЭС России линий электропередачи напряжением 500 и 1150 кВ, что позволит за счет транспортирования электроэнергии в западном направлении заметно сократить завоз восточных углей для ТЭС.

Это даст возможность частично избежать дорогостоящих перевозок угля из Кузбасса и КАТЭС за счет их использования на местных ТЭС с выдачей 5-6 млн. кВт мощностей на Запад и 2-3 млн. кВт на Восток. Кроме того, использование маневренных возможностей ГЭС Ангаро-Енисейского каскада частично снимает напряженность регулирования графика электрической нагрузки в энергосистемах европейской части России.

В целом, российской электроэнергетике на перспективу до 2020 г. свойственны те же тенденции, что и мировой, а именно сохранение состава первичных энергоресурсов при небольшом изменении их структуры, дальнейшее развитие электроэнергетической системы и ее интеграция с энергосистемами стран СНГ и Западной Европы, усиление процесса автономизации электроснабжения.


Заключение

Российская электроэнергетика, созданная отечественными учеными, инженерами и рабочими, является нашей национальной гордостью не только из-за ее надежности и эффективности, но и благодаря ее существенному вкладу в социальную стабильность общества и конкурентоспособность промышленности, включая энергоемкие отрасли. Это немало для любой страны, а для российского климата и расстояний является достоянием, утратой которого рисковать непозволительно. Сегодня в России действуют свыше 100 акционерных энергокомпаний, в том числе 78 вертикально интегрированных региональных энергосистем (АО-энерго) и 25 крупных электростанций в виде акционерных обществ. Холдинговой энергокомпанией является РАО “ЕЭС России”, где 52% акций принадлежат Российской Федерации. Основная проблема российской энергетики – составная часть производственных фондов отрасли устарели и нуждаются в замене.

В качестве основных задач развития российской энергетики можно выделить следующие:

  1. Снижение энергоемкости производства.

  2. Сохранение единой энергосистемы России.

  3. Повышение коэффициента используемой мощности электростанций.

  4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга.

  5. Скорейшее обновление парка электростанций.

  6. Приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов.

Для решения всех этих мер принята правительственная программа “Топливо и энергия”, представляющая собой сборник конкретных рекомендаций по эффективному управлению отраслью.


Список используемой литературы

  1. Гительман Л.Д., Ратников Б.Е. Эффективная энергокомпания: экономика, менеджмент, реформирование — М: ЗАО Олимп-Бизнес, 2002,- 544 с.
  2. Гришковец Е. Энергетический кризис и уничтожение угольной промышленности России//Финансовый контроль-2005.-№7.- 36 с.
  3. Мастепанов А.М., Саенко В.В., Рыльский В.А., Шафраник Ю.К. Экономика и энергетика регионов РФ. – М.: Экономика, 2001,- 478 с.
  4. Постановление Администрации Тульской области от 29.07.2004 «О региональной энергетической программе Тульской области на 2004-2008 года».
  5. Региональная экономика: Учебник для вузов / Под ред. Проф. Т.Г. Морозовой. – 3-е изд., перераб. и доп.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.-519 с.
  6. Российский статистический ежегодник. 20 /Госкомстат РФ. – М., 2004.
  7. Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002 – 2005 годы на перспективу до 2010 года. Утвержденная постановление правительства РФ от 17 ноября 2001г. № 796
  8. Шингаров В.П. Варианты структурного развития региональной электроэнергетики в контексте с концепцией реструктуризации энергетики России // Промышленные ведомости-2007.-№11. — 59 с.
  9. Экономика и управление в энергетике: учебное пособие для студентов/ Т.Ф. Басова, Н.Н. Кожевников, Э.Т. Леонова; под ред. Н.Н. Кожевникова. – М.: Академия, 2003, — 384 с.
  10. Атлас/О.М.Проскурякова – М.: «Омская картографическая фабрика», 2010г.