Электроэнергетика России. Примеры тэс гэс аэс в россииЭлектростанции РоссииПлан
Значение и современное состояние электроэнергетики России. Электроэнергетика занимается производством и передачей электроэнергии и является одной из базовых отраслей тяжелой промышленности. Все мы понимаем, что наша жизнь сейчас немыслима без электричества. Электроэнергетика встречается в любой из сфер жизнедеятельности человека. К примеру, в промышленности не один механизм не будет работать без электрической энергии, в сельском хозяйстве не будут освещаться и отапливаться теплицы и помещения для скота, останутся в бездействии столь привычные для нас телевизор, радио, телефон, а что уж говорить о развитии космической и вычислительной техники. Очень актуальна роль электротранспорта в нынешней сложной экономической и экологической обстановке. Ведь этот вид транспорта не загрязняет окружающую среду, позволяет повышать экономию топлива. Стало быть, электроэнергетика занимает важное место в народном хозяйстве страны, взаимосвязана со всеми его отраслями, и недооценивать ее значение нельзя. Топливно-энергетический комплекс России один из крупнейших в мире, по масштабам производства энергетических ресурсов уступает лишь США. Но хотя Россия находится на втором месте в мире после США, разрыв по этому показателю между нашими странами весьма значителен ( в 1992 г в России было произведено 976 млрд. кВт.ч электроэнергии, в США более 3000, т.е. более чем втрое). В отличие от многих стран в топливно-энергетическом комплексе России велик удельный вес наиболее экологически чистого топлива природного газа и низка доля каменного угля. Удельный вес угля в энергобалансе России в конце 90-х гг. составлял всего лишь 14%, в то время как в Великобритании 32, в Германии 27, в Японии 18 %. Развитие электроэнергетики как отрасли в нашей стране последние 50 лет опережало по темпам развитие тяжелой индустрии. Однако нынешнее положение можно охарактеризовать как кризисное. Последние годы шло снижение темпов увеличения производства электроэнергии, а в 1991 году и вовсе произошло уменьшение абсолютных показателей производства. В частности производство электроэнергии сократилось с 1057 млрд. кВт-ч в 1990 г. до 846 млрд. квт-ч в 1999 г. Производство электроэнергии в России млрд. кВт-ч Это связано с уменьшением спроса со стороны потребителей и износом установленного оборудования. По оценкам специалистов, около 40% электростанций в России имеют устаревшее оборудование, а 15% станций отнесены к категории небезопасных для эксплуатации. Фактически в России сохранилась монополия на производство электроэнергии в лице РАО «ЕЭС России», в которое входят 72 территориальных акционерных общества энергетики и электрификации. Это крупнейшее централизованно управляемое энергетическое объединение. Основные электрические сети позволяют работать параллельно 65 энергосистемам. В ведении РАО «ЕЭС» находится около 600 теплоэлектростанций, более 100 гидроэлектростанций и 9 атомных электростанций. Длина основных линий электропередач составляет примерно около 440 тыс.км. Электростанции России. К концу 90-х гг. из совокупного объема электроэнергетических мощностей России 70% приходилось на теплоэлектростанции (ТЭС), 20 на гидроэлектростанции (ГЭС) и 10% - на атомные электростанции (АЭС). Более половины всей электроэнергии производится на тепловых электростанциях, в том числе комбинированного цикла, использующих комбинированные парогазовые установки. В качестве топлива на ТЭС используют уголь, мазут, газ, сланцы, торф, то есть органическое топливо (преобладают газ и мазут). Важную роль играют государственные районные электростанции (ГРЭС), вырабатывающие более 2 млн. кВт и обеспечивающие потребности экономического района. Размещение ТЭС зависит от топливного и потребительского факторов. В частности они располагаются в местах добычи топлива, будь то торф, уголь или сланцы. Тепловые станции, работающие на мазуте, расположены в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Потребительский фактор предполагает использование высококалорийного топлива, выгодного в транспортировке. К крупным тепловым электростанциям относятся следующие ГРЭС: Костромская, Вяземская, Конанковская в Центральном районе; Рефтинская, Троицкая, Ириклинская на Урале; Заинская в Поволжье; Назаровская, Сургутская, Уренгойская в Сибири, а также Березовская, использующая уголь крупного Канско-Ачинского бассейна; на Северном Кавказе это Ставропольская, а на Северо-Западе Киришская ГРЭС. Преобладание тепловых электростанций обусловлено их свободным размещением, так как богатые топливные ресурсы России широко распространены по всей территории, а также независимостью от сезонных колебаний. Наряду с преимуществами, конечно, есть и недостатки, такие как низкий КПД, загрязнение окружающей среды, невозобновимость топливных ресурсов, однако в ближайшей перспективе доля ТЭС не только не упадет, но и возрастет. Второе место по производству электроэнергии занимают гидравлические электростанции, использующие энергию воду. Строительство их производилось на равнинных и горных реках. ГЭС, построенные на равнинах, создавали целые каскады, наиболее крупные из которых расположены в Сибири. В частности Ангаро-Енисейский каскад включает в себя Саяно-Шушенскую, Красноярскую на Енисее, Иркутскую, Братскую, Усть-Илимскую на Ангаре. Крупный каскад ГЭС расположен на Волге: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская, Саратовская. Гидроэлектростанции характеризуются более дешевой производимой энергией, высоким КПД, простотой в обслуживании и управлении по сравнению с ГРЭС, использованием возобновимого источника энергии. Однако строительство в СССР крупных равнинных каскадов ГЭС отрицательно сказалось на экологической обстановке: потеряны ценные сельскохозяйственные земли, нанесен ущерб рыбному хозяйству, нарушено общее экологическое равновесие. ГЭС не могут быть основным производителем энергии, не смотря на свои плюсы, так как в основном они зависят от сезона, от полноты воды в реках. Поэтому большее значение они имеют как маневренные «пиковые» электростанции, позволяющие обеспечить нормальную работу в период суточных пиков нагрузки электросистемы, когда имеющихся мощностей ТЭС не хватает. В связи с этим весьма важным является строительство гидроаккумулирующих электростанций, принцип работы которых заключается в перемещении одного и того же объема воды между верхним и нижним бассейнами, используя ночное время, когда остановка ТЭС невозможна, и сбрасыванием воды днем, когда возникает недостаток энергии. Строительство ГЭС в России продолжается, по плану к 2005 году должен быть произведен ввод в эксплуатацию еще 14 ГЭС. В конце 90-х гг. в России в эксплуатации находилось девять атомных электростанций общей мощностью 21 Мвт. Себестоимость электроэнергии, производимой АЭС, в 1,5-2 раза ниже, чем на ТЭС. Программой правительства утверждено строительство новых энергоблоков и одновременный вывод уже негодных к эксплуатации. В настоящее время осуществляется тщательный контроль над атомными электростанциями. В результате ряда проведенных экспертиз были выведены из эксплуатации некоторые энергоблоки различных АЭС. При подготовке проектов строительства атомных электростанций учитывается целый ряд факторов: потребность района в электроэнергии, природные условия (достаточное кол-во воды), плотность населения, возможности защиты населения при авариях, размещение не ближе 25 км от городов с численностью 100 тыс. жителей. К новым разработкам в атомной энергетике можно отнести создание АТЭЦ и АСТ. АТЭЦ помимо электрической энергии производится и тепловая, а на АСТ только тепловая. К плюсам АЭС относятся независимость от энергетических ресурсов при строительстве, большое содержание энергии в небольшом объеме топлива, отсутствие выбросов в атмосферу. Однако, как и у других электростанций есть и минусы. Это трудности в захоронении радиоактивных отходов, катастрофические последствия в результате аварий, тепловое загрязнение используемых водоемов. Нетрадиционная энергетика. Однако большая часть огромной территории России с низкой плотностью населения еще не подключена к центральным энергетическим системам. Около 10 млн. жителей Крайнего Севера, Дальнего Востока и других регионов не имеют выхода к энергетическим сетям. Они получают электроэнергию в основном от автономных дизель-генераторов. Топливо для них завозят на большие расстояния автомобильным, водным и даже авиатранспортом, что делает его очень дорогим. Главное же эти поставки не всегда надежны и зависят от погоды, транспорта и финансов. Решить эту проблему проще всего, используя нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ), потенциал которых в России чрезвычайно велик. Прежде НВИЭ в России были вполне традиционными. Так, в начале 20 века их доля в общем топливно-энергетическом балансе страны достигла 90%, причем около 40% приходилось на дрова, около 20% - на ветер и столько же на торф. Но индустриализация сопровождалась централизацией всего народного хозяйства, в том числе и энергосбережения. В результате доля НВИЭ в нынешнем энергетическом балансе страны не превышает 1%. Однако, новая энергетическая политика дает новый шанс более широкому развитию малой энергетики. Использование НВИЭ имеет три важных аспекта: экологический, региональный, инвестиционный. Экологические достоинства возобновляемой энергетики особенно значимы в свете Киотских соглашений по ограничению выбросов парниковых газов (прежде всего углекислого газа), образующихся при сжигании обычного топлива. Региональное значение НВИЭ определяется тем, что в удаленных районах именно они позволяют обеспечить децентрализованное энергоснабжение и сократить завоз. Инвестиционная привлекательность НВИЭ заключается в том, что, как правило, сооружение этих установок не требует больших капиталовложений и трудозатрат. Все это делает НВИЭ весьма перспективными не столько с точки зрения замены других видов топливно-энергетических ресурсов, сколько из-за их особой значимости для ряда регионов. К нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относятся геотермальная энергия, энергия биомассы, энергия ветра, солнечная энергия, фотоэлектричество. К примеру, геотермальные электростанции выбрасывают в атмосферу в 100 и более раз меньше углекислого газа, чем тепловые. Сегодня уже 80 стран мира в той или иной степени используют геотермальное тепло. В большинстве из них, а именно в 70 странах, этот вид природного тепла используется при строительстве теплиц, бассейнов, в лечебных целях. А ГеоЭС имеются в десяти странах. Развитие геотермальной энергетики чрезвычайно актуально и для России. Связано это прежде всего с перестройкой энергосистем и возникшим вниманием к местным видам топлива. Классическими модельными территориями для развития геотермальной энергетики должны стать Камчатка и Курильские острова, где запасы подземного пара и горячей воды во много раз превышают потребности в выработке электроэнергии и тепла. Российские и иностранные специалисты едины во мнении: Россия является крупнейшим в мире рынком сбыта оборудования для геотермальной энергетики и тепловых насосов. В ближайшие 5 лет емкость этого рынка оценивается в 1,5 млрд. долларов. Сегодня уже общепризнано, что России принадлежит приоритет в разработке тепловых насосов и ГеоЭС бинарного типа (использование для выработки электричества не пара, а воды с температурой от 85 градусов и выше). Россия одна из 4 (!) стран мира, промышленность которых производит оборудование для ГеоЭС. Бинарные ГеоЭС спасение для некоторых районов Дальнего Востока, Севера и Северного Кавказа России. В частности уже завершена поставка оборудования для Верхне-Мутновской и Паужетской опытных геотермальных электростанций, смонтирован и опробован ее первый энергоблок мощностью 4 МВт. На Курильских островах введены в строй 4 ГеоЭС по 500 кВт. Построены ветряные электростанции на Севере и на Чукотке. Действуют электростанции на приливных волнах на Кольском полуострове Кислогубская и Мезенская. На Юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии. По оценкам специалистов к 2010г доля нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России может увеличиться до 2%. Для дальнейшего внедрения и развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии требуется принятие соответствующих федеральных законов и программ, государственная поддержка. Тогда можно будет надеяться, что наша энергетика сумеет освободиться от сковывающей ее пока «углеводородной зависимости» и обеспечит «каждого по потребностям» не только электроэнергией и теплом, но и сравнительно чистым воздухом и водой. Проблемы электроэнергетики. В структуре снабжения энергетики органическим топливом основное место занимает газ, доля которого составляет около 60-64%. Уголь обеспечивает 26-29%. Доля мазута в пределах 7-13%, торфа 0,3%. Такая большая доля газа, несмотря на все его экономические и экологические преимущества, явно нерациональна с точки зрения надежности энергообеспечения и энергетической безопасности страны. Это одна из основных проблем отечественной энергетики. Другой серьезнейшей проблемой является физическое и моральное старение оборудования и самих электростанций. Значительное количество энергоблоков в ближайшие годы будет работать в зоне серьезного риска аварий. Последние 12-13 лет шел неуклонный процесс снижения инвестиций в электроэнергетику. Это привело почти к полному прекращению вводов новых и замещению устаревших электроэнергетических объектов. В России много лет сохраняется крайне низкий уровень тепловой экономичности электроэнергетики на паровых турбинах средний уровень КПД равен 35%, а старые небольшие электростанции работают даже с КПД до 25% (в Японии, к примеру, КПД достигает 42%). И если не направить все усилия на повышение технического уровня в этой области, при повышении цен на топливо до мирового уровня цена на электроэнергию в России может стать в 1,5-2 раза выше мировой. В ведущих промышленных державах наметилась устойчивая тенденция к сокращению энергоемкости создаваемой единицы ВВП, а в России с начала 90-х гг. сохраняется противоположная тенденция. С 1190 по 1999 гг. энергоемкость ВВП России увеличилась на 32%, а энергоемкость промышленного производства более чем на 45%. Этому способствовали факторы структурного характера, а также увеличение стоимости энергии и ее доли в общих издержках производства конечной продукции. Потенциал энергосбережения в промышленности используется не более чем на 2%. В целом по России лишь примерно 10% промышленных предприятий инвестируют капитал в энергосберегающие проекты, хотя надо уделять более значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии. Все эти проблемы указывают на то, что электроэнергетика России в ближайшем будущем может столкнуться с кризисом. Поэтому в настоящее время повышение эффективности функционирования электроэнергетики и резкий рост в нее инвестиций, а также выбор стратегически правильных решений по развитию отрасли, механизмов и структуры ее управления имеют ключевое значение не только для ее будущего, но и для экономики страны в целом. Перспективы развития электроэнергетики. До конца текущего десятилетия планируется осуществить техническое перевооружение и реконструкцию тепловых электростанций, работающих на угле, и перевести их на использование чистых угольных технологий, а также реконструировать электростанции, работающие на газе, оснастив их парогазовыми установками. С 2001 по 2005 гг. предполагается ввести в эксплуатацию дополнительные мощности ТЭС за счет комбинированных парогазовых установок с общим объемом около 8 млн. кВт. Сейчас в стадии строительства находятся Вилюйская ГЭС в Якутии, Усть-Среднеканская ГЭС в Магаданской области, каскад небольших ГЭС на Камчатке. Будут введены в эксплуатацию ГЭС в Карелии и на Северном Кавказе. Планируется ввести новые энергоблоки на Калининской, Курской, Ростовской, Ленинградской и Кольской АЭС. Ожидается, что в дальнейшем в России будут сооружаться более совершенные и более безопасные атомные станции. Таким образом, приоритет в российской энергетике должен быть отдан созданию и завершению строительства современных ГЭС, экологически чистых ТЭС на угле, созданию АЭС нового поколения, развитию малой и нетрадиционной энергетики. Кроме того, российская электроэнергетика имеет огромный экспортный потенциал. Девальвация национальной валюты повысила ее конкурентоспособность. Специалисты РАО «ЕЭС России» разработали программу развития экспорта в страны Европы и Азии, среди которых наиболее перспективными являются Германия, Финляндия и Китай. В развитии электроэнергетики России основными задачами являются снижение энергоемкости производств за счет внедрения новых технологий; сохранение единой энергосистемы; повышения коэффициента используемой мощности электростанций; полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, переход на мировые цены; скорейшее обновление парка электростанций; приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов. Для этого принята правительственная программа «Топливо и энергия», представляющая собой конкретные рекомендации по эффективному управлению отраслью и ее полному переходу к рыночной системе инвестирования. Используемая литература.
12 samzan.ru Развитие и размещение основных типов электростанций в России⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 11Следующая ⇒Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростанций в России — тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС — государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах. На размещение тепловых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива, чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, 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. Таблица. ГРЭС мощностью более 2 млн. кВт
Положительные качества тепловых электростанций по сравнению с другими типами электростанций: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). Отрицательные качества: используют невозобновимые топливные ресурсы; обладают низким КПД, оказывают крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Несмотря на отмеченные недостатки, в ближайшей перспективе (до 2000 г.) доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 78—85%, а на АЭС в связи с повышением требований к их безопасности в лучшем случае будет весьма незначительным, сооружение ГЭС будет ограничиваться возведением плотин главным образом в условиях с минимальными площадями затопления. Гидравлические электростанции (ГЭС) находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии (в 1992 г. — 17,8%). Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15—20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД — более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия — самая дешевая. Огромное достоинство ГЭС — это высокая маневренность, т. е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов. Это 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. Естественно, это под силу только мощным ГЭС. Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период времени, причем только в многоводные годы. Поэтому, несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами, они не мо-гутт служить основой выработки электроэнергии в стране. 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, (см. табл.): Таблица. ГЭС мощностью более 2 млн. кВт
Атомные электростанции (АЭС). Их доля в суммарной выработке электроэнергии — около 12% (в США — 19,6%, в Великобритании — 18,9, в ФРГ — 34%, в Бельгии — 65%, во Франции — свыше 76%). Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии в СССР достигнет в 1990г. 20%, фактически было достигнуто 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 28 декабря 1992 г. 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, Нововоропежской и Кольской АЭС. Сейчас в России действуют девять АЭС общей мощностью 20,2 млн. кВт (см. табл.). Еще четырнадцать АЭС и ACT (атомных станций теплоснабжения) общей мощностью 17,2 млн. кВт находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы. В апреле 1993 г. заработал третий блок Балаковской АЭС, успешно прошедший экологическую экспертизу.
Таблица. Мощность действующих 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, имеющих общую мощность свыше 250 млн. кВт (т.е. 84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой. Создан координационный орган — Электроэнергетический Совет стран СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ. В условиях рынка в развитии электроэнергетического хозяйства необходимо исходить из иных принципов: - учитывать в первую очередь строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо — природный газ; - создать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского хозяйства и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций; - строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии некрупных регионов; - объединять различные типы электростанций в единую энергосистему; - сооружать гидроаккумулирующие станции на малых реках, особенно в остродефицитных по энергии районах России; - использовать в получении электрической энергии нетрадиционные виды топлива, энергию ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т. д. Основными положениями новой энергетической политики должны стать: - приведение одновременно с конвертируемостью рубля цен на энергоносители в соответствие с мировыми ценами с постепенной ликвидацией перекосов цен на внутреннем рынке; - акционирование предприятий топливно-энергетического комплекса с привлечением денежных средств населения, зарубежных инвесторов и отечественных коммерческих структур; - поддержка независимых производителей энергоносителей, прежде всего ориентированных на использование местных и возобновляемых энергетических ресурсов; - сохранение целостности электроэнергетического комплекса и ЕЭС России; - расширение возможностей привлечения инвестиций на развитие Единой энергетической системы России и региональных энергетических компаний. Читайте также: lektsia.com
volna.org | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
