Электроэнергетика. Электроэнергетика является одной из базовых отраслей промышленности, вследствие ее воздействия не только на развитие

Электроэнергетика является одной из базовых отраслей промышленности, вследствие ее воздействия не только на развитие, но и на территориальное размещение промышленности (производительных сил). Электроэнергетика является районообразующим фактором (определяет специализацию регионов), так как:

а) вдоль линий электропередач (ЛЭП) увеличивается плотность размещения промышленных предприятий;

б) энергетические мощности притягивают к себе энергоемкие производства.

Широкое распространение электроэнергетики происходит благодаря ее специфическим свойствам:

1.возможности превращаться во все другие виды энергии (тепловую, механическую, световую, звуковую и т.д.);

2.способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;

3.способности к изменению напряжения, частоты;

4.огромными скоростями протекания электомагнитных процессов.

Наибольшая доля электроэнергии в России производится на тепловых станциях (ТЭС,ГРЭС - КПД 30 %, ТЭЦ - КПД 40 %), работающих на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф).

Основное влияние на размещение ТЭС оказывают топливный и потребительский факторы.

Таблица 2

ГРЭС МОЩНОСТЬЮ БОЛЕЕ 2 МЛН. кВт

Экономический район	Название ГРЭС	Установленная мощность, млн. кВт	Топливо
Центральный	Костромская Рязанская Конаковская	3.6 2.8 3.6	Мазут Уголь Мазут, газ
Уральский	Рефтинская Троицкая Ириклинская	3.8 2.4 2.4	Уголь Уголь Мазут
Поволжский	Заинская	2.4	Мазут,уголь
Восточно-Сибирский	Назаровская Березовская	6.0 6.0	Уголь Уголь
Западно-Сибирский	Сургутская Нижневартовская	3.1 -	Газ, нефть Газ, нефть
Северо-Кавказский	Ставропольская	2.1	Мазут,газ
Северо-Западный	Киришская	2.1	Мазут

Преобладание в структуре производства электроэнегии выработки ее на теплоэлектростанциях (ТЭЦ, ГРЭС) связано с меньшими затратами на сооружение (чем ГЭС и АЭС),возможностью равномерной по сезонам выработки энергии (в отличии от ГЭС), использование разнообразных видов топлива (в отличии от АЭС) - от низкокачественных (торф, сланцы) до самого концентрированного - газа.

Недостатки теплоэлектростанций связаны c:

· негативным воздействием на окружающую среду (наибольший ущерб природе наносят станции на угле (особенно высокозольном)). Станции на газе - самые "чистые" (но газ дорогостоящее сырье).

· запуск ТЭЦ и ГРЭС (то есть достижение в котле давления 200/300 атмосфер и температура - 700/800 градусов С0) осуществляется в течении 2 - 3 суток. Кроме того частые остановки и запуски тепло -электростанций резко снижают эффективность их работы (повышают расход топлива и изнашивают оборудование).

· необходима постоянная добыча и транспортировка не возобновимого

природного ресурса - минерального топлива.

ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, в которых отработанный пар используется для отопления (строятся в крупных городах, так как передача пара или горячей воды возможна только на 20 км.

ГРЭС - государственные районные электростанции - это конденсационные электростанции, обслуживающие большие территории и вырабатывающие большую часть электроэнергии. В конденсационных электростанциях прошедший через турбину отработанный пар охлаждается, конденсируется и вновь поступает в котел.

Гидроэлектростанции являются эффективным источником энергии (КПД-80 %, количество персонала в 15-20 раз меньше, чем ан ГРЭС).

Характерная черта гидроэнергостроительства в России - сооружение на реках каскадов ГЭС. Каскад - группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. Волжско-Камский и Ангаро-Енисейский каскады - крупнейшие в мире.Волжско-Камский гидроузел включает 11 гидроузлов общей мощностью 14 млн.кВт электроэнергии: Иваньковская, Угличская, Городецкая, Рыбинская, Нижегородская, Нижнекамская, Волжская (г.Самара), Саратовская, Волжская (г.Волгоград), Воткинская, Чебоксарская.

На Ангаро-Енисейском каскаде действуют крупнейшие в стране ГЭС: на Енисее: Саяно-Шушенская (6,4 млн.кВт) и Красноярская (6 млн.кВт); на Ангаре: Братская (4,5 млн.кВт) и Усть-Илимская (4,3 млн.кВт), строится Богучанская ГЭС (4 млн.кВт).Постоянны и строятся ГЭС на Дальнем Востоке - Зейская, Бурейская, Колымская и др.

Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), действие которых основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами - верхним и нижним.

В ночные часы, когда уменьшается потребность в электроэнергии, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхнее, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возростает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывающие энергию.

Экономический эффект от использования ГАЭС связан с тем, что, во-первых, продукция электроэнергетики не может накапливаться для последующего использования, а потребление соответствует производству электроэнергии по количеству и по времени. Во-вторых, частые остановки ТЭС и АЭС - невозможны. Т.о. ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей (Загорская ГАЭС (1,2 млн. кВт); строится Центральная ГАЭС (3,6 млн.кВт)).

Гидравлические электростанции (ГЭС) отличаются длительными сроками и высокой стоимостью строительства. Строительство данных видов электростанций привязано к определенным районам и участкам рек, связано с потерями земель при сооружении ГЭС на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Кроме того, выработка электроэнергии на ГЭС зависит от климатических условий и меняется по сезонам.

К преимуществам ГЭС по сравнению с другими видами электростанций следует отнести то, что они (ГЭС) позволяют вырабатывать самую дешевую электроэнергию, используя возобновляемые ресурсы энергии. В тоже время, их эксплуатация очень проста и требует минимальных затрат труда (в течение нескольких минут станция может включиться в работу на полной мощности).

Атомные электростанции (АЭС) в России используются пока только для выработки электроэнергии (а не для отопления, хотя есть уже проекты АСТ - атомных станций теплоснабжения).

К преимуществам АЭС можно отнести возможность их размещения:

а) в отдаленных районах (например, Билибинская на Чукотке);

б) в районах дифицитных по топливу (но желательно не густонаселенных, чтобы уменьшить риск аварий. Преимущество АЭС в основном связаны с тем, что они используют ядерное топливо, которое имеет большое удельное содержание энергии. В 1кг урана содержится столько же энергии, сколько в 2.500 т угля (что в отличие от ТЭЦ и ГРЭС позволяет избежать массовых перевозок минерального топлива).

Недостатки: сложность строительства и эксплуатации, а также трудности связанные с переработкой и захоронением ядерных отходов, демонтажом ядерных установок АЭС (через 25-30 лет их работы).

В Топливно-энергетическом балансе России используются АЭС, строительство которых наиболее эффективно в топливодефицитных районах. Это связано с тем, что в 1 кг урана содержится столько же энергии, сколько в 2500 т угля. Первая в мире АЭС была введена в строй в 1954 году в городе Обнинске (Калужская обл.) мощностью 5.000 кВт. В настоящее время в России действуют следующие АЭС (см. таблицу). Еще 14 АЭС и АСТ (атомных станций снабжения) общей мощностью 17.2 млн. кВт находятся в стадии проектирования, строительства или временного законсервирования.

Таблица 3

ДЕЙСТВУЮЩИЕ АЭС

Экономический район	Название АЭС	Установленная мощность млн. кВт
Северный	Кольская	1.76
Северо-Западный	Ленинградская	4.0
Центральный	Смоленская Тверская	3.0 2.0
Центрально-Черноземный	Курская Нововоронежская	4.0 1.8
Уральский	Белоярская	0.6
Поволжский	Балаковская	3.0
Дальневосточный	Билибинская	0.048

В целях более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций в России создана ЕЭС (700 крупных электростанций, 84 % мощности всех электростанций страны), которая позволяет:

1) повысить надежность снабжения электроэнергией н/х;

2) выравнивать суточные и годовые графики потребления электроэнергии;

3) создавать условия для полной электрификации районов, еще испытывающих недостаток в электроэнергии.

Развитие электроэнергетики должно учитывать следующие принципы:

· строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии отдельных районов;

· объединять различные типы электростанций в единую энергосистему;

учитывать в первую очередь необходимость строительства экологически чистых электростанций, отказаться от строительства новых крупных ТЭС и ГЭС, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность (только в -Ачинском бассейне предполагается строительство мощных конденсационных ГРЭС вокруг Красноярска)сооружать гидроаккумулирующие станции в остродефицитних районах России;

· использовать в получении электроэнергии нетрадиционные виды топлива, энергию ветра, солнца, мощных приливов, геотермальных вод;

· широко внедрять энергосберегающие технологии и технику.