Организации, свързани с електроенергийната индустрия в света. Основни видове производство на електроенергия. Основни технологични процеси в електроенергетиката

Процесът на преобразуване на различни видове енергия в електрическа енергияв промишлени съоръжения, наречени електроцентрали, се нарича производство на електроенергия.

В момента има следните видове генериране:

  • 1) Топлоенергетика. В този случай топлинната енергия от изгарянето на органичните горива се превръща в електрическа енергия. Топлоенергетиката включва топлоелектрически централи (ТЕЦ), които биват два основни вида:
    • - Кондензационни електроцентрали (KES, използва се и старото съкращение GRES);
    • - Топлофикация (ТЕЦ, ТЕЦ). Когенерацията е комбинираното производство на електрическа и топлинна енергия в една и съща станция;

CPP и CHP имат подобни технологични процеси, но основната разлика между CHP и CPP е, че част от парата, загрята в котела, се използва за нуждите на топлоснабдяването;

  • 2) Ядрена енергия. Това включва атомни електроцентрали (АЕЦ). На практика ядрената енергия често се счита за подвид на топлоенергетиката, тъй като като цяло принципът на производство на електроенергия в атомните електроцентрали е същият като в топлоелектрическите централи. Само в този случай топлинната енергия се освобождава не по време на изгарянето на гориво, а по време на деленето на атомните ядра в ядрен реактор. Освен това схемата за производство на електроенергия не се различава фундаментално от топлоелектрическите централи. Поради някои конструктивни характеристики на атомните електроцентрали е нерентабилно да се използват в комбинирано производство, въпреки че са проведени отделни експерименти в тази посока.
  • 3) Хидроенергия. Това включва водноелектрически централи (ВЕЦ). При хидроенергията кинетичната енергия на водния поток се преобразува в електрическа енергия. За да направите това, с помощта на язовири на реките изкуствено се създава разлика в нивата на водната повърхност, така наречените горни и долни басейни. Под въздействието на гравитацията водата тече от горния басейн към долния през специални канали, в които са разположени водни турбини, чиито лопатки се въртят от водния поток. Турбината върти ротора на електрическия генератор. Специален тип водноелектрически централи е помпено-акумулиращата електроцентрала (ПАЕЦ). Те не могат да се считат за генериращи мощности в тяхната чиста форма, тъй като консумират почти толкова електроенергия, колкото произвеждат, но такива станции са много ефективни при разтоварване на мрежата в пиковите часове;
  • 4) алтернативна енергия. Това включва методи за производство на електроенергия, които имат редица предимства в сравнение с „традиционните“, но по различни причини не са получили достатъчно разпространение. Основните видове алтернативна енергия са:
    • · Вятърната енергия-- използване на кинетична енергия на вятъра за генериране на електроенергия;
    • · Слънчева енергия-- получаване на електрическа енергия от енергията на слънчевите лъчи;

Общите недостатъци на вятърната и слънчевата енергия са относително ниската мощност на генераторите и високата им цена. Освен това и в двата случая е необходим капацитет за съхранение за нощни (за слънчева енергия) и спокойни (за вятърна енергия) периоди;

  • 5) Геотермална енергия-- използване на естествената топлина на Земята за генериране на електрическа енергия. Всъщност геотермалните централи са обикновени топлоелектрически централи, в които източникът на топлина за отопление на пара не е котел или ядрен реактор, а подземни източници на естествена топлина. Недостатъкът на такива станции е географското ограничение на тяхното използване: изграждането на геотермални станции е рентабилно само в райони на тектонична активност, т.е. там, където естествените източници на топлина са най-достъпни;
  • 6) Водородна енергия-- използването на водорода като енергийно гориво има големи перспективи: водородът има много висока ефективност на горене, ресурсът му е практически неограничен, изгарянето на водород е абсолютно екологично (продуктът на изгаряне в кислородна атмосфера е дестилирана вода). Водородната енергия обаче понастоящем не е в състояние напълно да задоволи нуждите на човечеството поради високата цена за производство на чист водород и техническите проблеми при транспортирането му в големи количества;
  • 7) Заслужава да се отбележи също: приливна и вълнова енергия. В тези случаи се използва естествената кинетична енергия на морските приливи и съответно на ветровите вълни. Разпространението на тези видове електрическа енергия е възпрепятствано от необходимостта от съвпадение на твърде много фактори при проектирането на електроцентрала: необходимо е не само морско крайбрежие, а крайбрежие, на което да бъдат приливите (и съответно морските вълни) достатъчно силна и постоянна. Например черноморското крайбрежие не е подходящо за изграждане на приливни електроцентрали, тъй като разликите в нивото на водата на Черно море при прилив и отлив са минимални.

Електроенергетиката е основен инфраструктурен отрасъл, който задоволява вътрешните нужди на националната икономика и населението от електроенергия, както и износа за страни от близкото и далечното чужбина. Състоянието на системите за поддържане на живота и развитието на руската икономика зависи от нейното функциониране.

Значението на електроенергетиката е голямо, тъй като тя е основен сектор на руската икономика, благодарение на значителния си принос за социалната стабилност на обществото и конкурентоспособността на индустрията, включително енергоемките отрасли. Изграждането на нови мощности за топене на алуминий е свързано основно с водноелектрическите централи. Към енергоемкия сектор спадат още черната металургия, нефтохимията, строителството и др.

Електроенергетиката е отрасъл от икономиката на Руската федерация, който включва комплекс от икономически отношения, възникващи в процеса на производство (включително производство в режим на комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия), пренос на електрическа енергия, оперативно диспечиране контрол в електроенергетиката, продажба и потребление на електрическа енергия с използване на производствени и други имуществени съоръжения (включително тези, включени в Единната енергийна система на Русия), собственост на право на собственост или на други основания, предвидени от федералните закони на субектите на електроенергетиката Електроенергетиката е основа за функционирането на икономиката и поддържането на живота.

Производствената база на електроенергийната индустрия е представена от комплекс от енергийни съоръжения: електроцентрали, подстанции, котелни, електрически и отоплителни мрежи, които заедно с други предприятия, както и строително-монтажни организации, изследователски институти, проектантски институти , осигуряват функционирането и развитието на електроенергетиката.

Електрификацията на производствените и битови процеси означава използването на електроенергия във всички сфери на човешката дейност. Приоритетът на електроенергията като енергиен носител и ефективността на електрификацията се обяснява със следните предимства на електроенергията в сравнение с други видове енергийни носители:

  • · Възможност за концентрация на електроенергия и производство на електроенергия в големи блокове и електроцентрали, което намалява капиталовите разходи за изграждане на няколко малки електроцентрали;
  • · Възможност за разделяне на потока от мощност и енергия на по-малки количества;
  • · Лесно преобразуване на електричеството в други видове енергия – светлинна, механична, електрохимична, топлинна;
  • · Възможност за бързо и с ниски загуби пренос на мощност и енергия на големи разстояния, което позволява рационално използване на енергийни източници, отдалечени от центровете на потребление на енергия;
  • · Екологична чистота на електроенергията като енергоносител и в резултат на това подобряване на екологичната обстановка в района, където се намират потребителите на енергия;
  • · Електрификацията помага да се повиши нивото на автоматизация на производствените процеси, да се увеличи производителността на труда, да се подобри качеството на продукта и да се намали цената му.

Като се вземат предвид изброените предимства, електричеството е идеален енергиен носител, който осигурява подобряване на технологичните процеси, подобряване на качеството на продуктите, повишаване на техническото оборудване и производителността на труда в производствените процеси, подобряване на условията на живот на населението.

ФЕДЕРАЛНА АГЕНЦИЯ ЗА ОБРАЗОВАНИЕ НА РФ

ДЪРЖАВНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ

ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

"КЕМЕРОВСК ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ"

Катедра Обща и регионална икономика

КУРСОВА РАБОТА

по дисциплината "Икономическа география на Русия"

География на руската електроенергетична индустрия.

Научен ръководител: доцент Землянская Т.В.

Курсовата работа е изпълнена от студентка първа година от група Е-108

Кустова Екатерина Николаевна

Кемерово

Въведение………………………………………………………………3

1. Ролята и мястото на електроенергетиката в горивно-енергийния комплекс и икономиката………………………………………………………………………………… ….4

2. Ниво на развитие на електроенергийната индустрия в Русия в сравнение с други страни (обем на производство на ушу население)…………………6

3. Структура на електропроизводството, динамика на неговото развитие

в сравнение с други страни. ……………………………………...8

4. Структура на електропотреблението по сектори на националната икономика в сравнение с други страни. Програма за пестене на енергия…………………………………………………………10

5. Видове електроцентрали: техните предимства и недостатъци, фактори за местоположение……………………………………………………………..12

5.1. ТЕЦ

5.2. Хидравлична електроцентрала

5.3. Атомна електроцентрала

5.4. Алтернативни източници на енергия

6. Исторически особености на формирането на електроенергетиката……17

6.1. План GOELRO и география на електроцентралата

6.2. Развитието на електроенергетиката през 50-70-те години

7. Перспективи за развитие на индустрията. „Втори план ГОЕЛРО“.

8. Регионообразуващи стойности на най-големите електроцентрали.

9. Характеристики на Единната система на Русия, реформа на RAO UES.

10. Най-големите корпорации в индустрията

Заключение

Библиография

Въведение

Електроенергетика - водеща и неразделна част от енергетиката. Той осигурява производството, преобразуването и потреблението на електроенергия; освен това електроенергетиката играе регионообразуваща роля, е ядрото на материално-техническата база на обществото, а също така допринася за оптимизирането на териториалната организация на производителните сили. . Електроенергетиката, заедно с други сектори на националната икономика, се разглежда като част от единната национална икономическа система. В момента животът ни е немислим без електрическа енергия. Електрическата енергия нахлу във всички сфери на човешката дейност: промишлеността и селското стопанство, науката и космоса. Без електричество са невъзможни съвременните комуникации и развитието на кибернетиката, компютрите и космическите технологии. Невъзможно е да си представим нашия живот без електричество.

Основен обект на изследване е енергетиката, нейната специфика и значение.

Основните цели на изследването е:

Определяне на значението на този отрасъл в икономическия комплекс на страната;

Проучване на енергийните ресурси и факторите за местоположението на електроенергийната индустрия в Русия;

Разглеждане на различни видове електроцентрали, техните положителни и отрицателни фактори;

Проучване на алтернативните енергийни източници, каква роля играят в съвременната енергетика;

Проучване на целите и перспективите за преструктуриране на руската електроенергийна индустрия.

Основна цел Тази курсова работа има за цел да проучи принципите на функциониране на разглежданата индустрия в съвременни условия, като идентифицира основните проблеми, свързани с икономически, географски, екологични фактори и начини за тяхното преодоляване.

1. Ролята и мястото на електроенергетиката в горивно-енергийния комплекс и руската икономика.

Съвкупността от предприятия, инсталации и структури, които осигуряват добива и преработката на първични горивни и енергийни ресурси, тяхната трансформация и доставка до потребителите в удобна за употреба форма, образува горивно-енергийния комплекс (ГЕК). Руският горивно-енергиен комплекс е мощна икономическа и производствена система. Той има решаващо влияние върху състоянието и перспективите за развитие на националната икономика, осигурявайки 1/5 от брутния вътрешен продукт, 1/3 от обема на промишленото производство и приходите на консолидирания бюджет на Русия, приблизително половината от приходите на федералния бюджет, износът и валутните приходи.

Електрическата индустрия играе специална роля не само в горивно-енергийния комплекс, но и в икономиката на всяка страна и особено на Русия.

Електроенергетиката е основният системообразуващ сектор на всяка икономика. Нивото и темповете на социално-икономическото развитие на страната зависят от нейното състояние и развитие. В процеса на своето функциониране и развитие електроенергетиката си сътрудничи с много сектори на икономиката и се конкурира с някои от тях. Електрическата индустрия играе огромна роля в осигуряването на нормалното функциониране на всички сектори на икономиката, в подобряването на функционирането на социалните структури и условията на живот на населението. Стабилното икономическо развитие е невъзможно без постоянно развиваща се енергетика. Електрическата енергия е основа за функционирането на икономиката и поддържането на живота. Надеждната и ефективна работа на електроенергийната индустрия, непрекъснатото снабдяване на потребителите е основа за прогресивното развитие на икономиката на страната и неразделен фактор за осигуряване на цивилизовани условия на живот на всички нейни граждани.

Електрическата енергия има много важно предимство пред другите видове енергия - лесно се пренася на големи разстояния, разпределя между потребителите и се превръща в други видове енергия (механична, химическа, топлинна, светлинна).

Специфична особеност на електроенергийната индустрия е, че нейните продукти не могат да се натрупват за по-нататъшна употреба, така че потреблението съответства на производството на електроенергия както по време, така и по количество (като се вземат предвид загубите).

През последните 50 години електроенергетиката е един от най-динамично развиващите се сектори на руската национална икономика. Основното потребление на електроенергия в момента идва от промишлеността, по-специално от тежката промишленост (машиностроене, металургия, химическа и горска промишленост). В промишлеността електричеството се използва за управление на различни механизми и самите технологични процеси: без него работата на съвременните средства за комуникация и развитието на кибернетиката, изчислителната и космическата техника са невъзможни. Електричеството е от голямо значение в селското стопанство, транспортния комплекс и в бита.

Електроенергетиката има голямо регионално значение. Осигурявайки научно-техническия прогрес, той оказва силно влияние върху развитието и териториалната организация на производителните сили.

Преносът на енергия на големи разстояния допринася за ефективното разработване на горивни и енергийни ресурси, независимо от тяхната отдалеченост и място на потребление.

Електроенергетиката допринася за увеличаване на гъстотата на промишлените предприятия. На места с големи запаси от енергийни ресурси са концентрирани енергоемки (производство на алуминий, магнезий, титан) и топлинно интензивни (производство на химически влакна) индустрии, в които делът на разходите за гориво и енергия в цената на готовата продукция е значително по-висока, отколкото в традиционните индустрии.

2. Ниво на развитие на индустрията в сравнение с други страни (по отношение на производствените обеми и на глава от населението)

Най-големите производители на електроенергия в света през 2009 г. включват САЩ, Китай, Япония, Русия, Канада, Германия и Франция. Разликата в производството на електроенергия между развитите и развиващите се страни е голяма: развитите страни представляват около 65% от цялото производство на електроенергия, развиващите се страни - 22%, страните с икономики в преход - 13%.

Като цяло в света повече от 60% от цялата електроенергия се генерира от топлоелектрически централи, около 20% от водноелектрически централи, около 17% от атомни електроцентрали и около 1% от геотермална, приливна, слънчева и вятърна енергия електроцентрали. Съществуват обаче големи разлики в това отношение между страните по света. Например в Норвегия, Бразилия, Канада и Нова Зеландия почти цялата електроенергия се генерира от водноелектрически централи. В Полша, Холандия и Южна Африка, напротив, почти цялото производство на електроенергия се осигурява от топлоелектрически централи, а във Франция, Швеция, Белгия, Швейцария, Финландия и Република Корея електроенергийната индустрия се основава главно на атомни електроцентрали.

В Русия има много водноелектрически централи, атомни електроцентрали, топлоелектрически централи и държавни централи, които произвеждат електроенергия.

Таблица № 1: Производство на електроенергия от електроцентрали в Руската федерация

В сравнение с 1990 г. до 2000 г. се наблюдава спад в производството на енергия. Това до голяма степен се дължи на остаряването на енергийното оборудване. Рязкото намаляване на мощността причинява критична ситуация в доставките на електроенергия в редица региони на Русия (Далечен Изток, Северен Кавказ и др.).

Ако производството на електроенергия през 1990 г. се приеме за 100%, то през 2000 г. е произведено само 78%, т.е. 22% по-малко. И през 2000 г. през 2008 г. има увеличение на производството на електроенергия. Сега Русия е на четвърто място в света по производство на електроенергия след САЩ, Китай и Япония. Русия представлява една десета от световната електроенергия, но по отношение на средното производство на електроенергия на глава от населението Русия е в третата десетка на страните.

Таблица №2: Произведена електроенергия през 2009г

Лидерството на Русия на световния енергиен пазар, от една страна, дава много политически и икономически предимства, а от друга, налага редица задължения и сериозни отговорности. И не само на външния пазар, но и в страната. Нарастващото потребление на електроенергия в световен мащаб и в активно развиващата се руска икономика е стабилна тенденция, изискваща постоянно увеличаване на обема на експортните доставки на енергийни ресурси и, разбира се, стабилно задоволяване на нарастващите нужди на вътрешния пазар. . Това дава приоритет на въпроси като привличане на инвестиции в индустрията, техническо преоборудване и подобряване на енергийните съоръжения. Междувременно изоставането в развитието на електроенергетиката от икономиката като цяло става все по-очевидно.

3. Структура на производството на електроенергия, нейната динамика в сравнение с чужбина през последните 10 години.

Енергийната икономика включва следните елементи:

· Горивно-енергиен комплекс (ГЕК) - част от енергийния сектор от добива (производството) на енергийни ресурси, тяхното обогатяване, преобразуване и разпределение до получаването на енергийни ресурси от потребителите. Обединяването на различни части в единен икономически комплекс се обяснява с тяхното технологично единство, организационни връзки и икономическа взаимозависимост;

· Електроенергетика –част от горивно-енергийния комплекс, който осигурява производството и разпределението на електроенергия;

· Топлофикация –част от горивно-енергийния комплекс, който произвежда и разпределя пара и гореща вода от обществени източници;

· Топлофикация –част от електроенергийната индустрия и централизирано топлоснабдяване, осигуряващо комбинирано (съвместно) производство на електроенергия, пара и гореща вода в топлоелектрически централи (CHP) и основен пренос на топлина.

Производството на електроенергия (производство, пренос, разпределение, продажба на електрическа и битова енергия), както всяко друго производство, се състои от следните етапи: подготовка на производството, самото производство, доставка на продуктите.

Подготовката на производството се извършва в технически, икономически и технологичен аспект. Първата група включва обучението на персонала, ресурсите (финансови и материални) и оборудването на електрическите централи и мрежи (електрически и топлинни). Сред тези дейности, характерни за повечето промишлени сектори, специфичните за електроенергийната индустрия са:

Подготовка на енергийни ресурси (създаване на запаси от енергийно гориво в складовете на ТЕЦ, натрупване на вода в резервоари на ВЕЦ, презареждане на реактори на атомни електроцентрали) и извършване на ремонт на основното оборудване на електроцентрали и мрежи, както и изпитване , реконструкция и усъвършенстване на оперативно-технологични (диспечерски) и автоматични средства за управление. Такава работа, свързана с режимите на електроцентралите и енергийните басейни, се извършва съгласувано със съответните диспечерски служби. Втората група включва технологична подготовка на производството, която е тясно свързана с търговската дейност. В същото време се планират режими на работа на електроцентралите, за да се осигури надеждно енергоспестяване за потребителите и ефективното функциониране на съответния стопански субект.

4. Структура на електропотреблението по сектори на националната икономика в сравнение с други страни. Програма за пестене на енергия.

По време на реформата структурата на индустрията се променя: има разделяне на функциите на естествения монопол (пренос на електроенергия по главни електропроводи, разпределение на електроенергия по електропроводи ниско напрежение и оперативен диспечерски контрол) и потенциално конкурентни (производство и продажба на електроенергия, ремонт и сервиз) и вместо досегашните вертикално интегрирани дружества („АД-Енерго”), които изпълняваха всички тези функции, създадоха структури, специализирани в определени видове дейности.

Компаниите за производство, продажба и ремонт стават частни и се конкурират помежду си. В сферите на естествения монопол има

5. Видове електроцентрали, техните предимства и недостатъци, фактори за местоположение.

През последните десетилетия структурата на производството на електроенергия в Русия постепенно се променя. На съвременния етап от развитието на горивно-енергийния комплекс основен дял в производството на електроенергия заемат топлоелектрическите централи - 66,34%, следвани от водноелектрическите централи - 17,16% и най-малък дял в производството на електроенергия от атомните електроцентрали - 16,5%. %.

Таблица № 3: Динамика на производството по видове електроцентрали.

5.1 Топлоелектрическа централа е електроцентрала, която генерира електрическа енергия в резултат на преобразуване на топлинната енергия, отделена при изгарянето на изкопаеми горива.

В Русия преобладават топлоелектрическите централи. Топлоелектрическите централи работят с изкопаеми горива (въглища, газ, мазут, нефтени шисти и торф). Те представляват около 67% от производството на електроенергия. Основната роля играят мощни (повече от 2 милиона kW) държавни регионални електроцентрали (държавни районни електроцентрали), които отговарят на нуждите на икономическия регион и работят в енергийни системи.

Топлоелектрическите централи се отличават със своята надеждност и усъвършенстване на процеса. Най-подходящи са електроцентралите, които използват висококалорично гориво, тъй като е икономически изгодно да се транспортира.

Основните фактори за поставяне са гориво и потребител. Мощните електроцентрали обикновено се намират в близост до източници на гориво: колкото по-голяма е електроцентралата, толкова по-далеч може да пренася електричество. Тези електроцентрали, които работят с мазут, се намират главно в центровете на нефтопреработвателната промишленост.

Таблица № 4: Поставяне на държавна районна електроцентрала с мощност над 2 милиона kW

Федерален окръг

GRES

Инсталирана мощност, милиона kW

гориво

Централна

Костромская

Рязан

Конаковская

Мазут, газ

Урал

Сургутская 1

Сургутская 2

Рефтинская

Троица

Ириклинская

Приволжски

Заинская

сибирски

Назаровская

Ставрополска

Мазут, газ

Северозападен

Киришская

Предимствата на топлоелектрическите централи са, че те са сравнително свободно разположени поради широкото разпространение на горивните ресурси в Русия; в допълнение, те са в състояние да генерират електричество без сезонни колебания (за разлика от водноелектрическите централи). Недостатъците на топлоелектрическите централи включват: използването на невъзобновяеми горивни ресурси, ниска ефективност и изключително неблагоприятно въздействие върху околната среда (ефективността на конвенционалната топлоелектрическа централа е 37-39%). Когенерационни централи - централи за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия - осигуряват топлина на предприятия и жилища, като същевременно произвеждат електричество. Горивният баланс на топлоелектрическите централи в Русия се характеризира с преобладаване на газ и мазут.

Топлоелектрическите централи по света отделят годишно 200-250 милиона тона пепел и около 60 милиона тона серен диоксид в атмосферата, а освен това поглъщат огромни количества кислород.

5.2 Хидравлична електроцентрала (ВЕЦ) е електроцентрала, която преобразува механичната енергия на водния поток в електрическа чрез хидравлични турбини, които задвижват електрически генератори.

Водноелектрическите централи са ефективен източник на енергия, тъй като използват възобновяеми ресурси, освен това са лесни за управление (броят на персонала във водноелектрическите централи е 15-20 пъти по-малък, отколкото в държавните регионални електроцентрали) и имат висока ефективност от повече от 80%. В резултат на това енергията, произведена от водноелектрическите централи, е най-евтината. Най-голямото предимство на водноелектрическите централи е тяхната висока маневреност, т.е. възможност за почти моментално автоматично стартиране и изключване на необходимия брой единици. Това дава възможност да се използват мощни водноелектрически централи или като максимално маневрени „пикови“ електроцентрали, които осигуряват стабилна работа на големи енергийни системи, или за „покриване“ на планираните пикове на дневния график на натоварване на енергийната система, когато наличната топлинна мощност капацитетът на завода не е достатъчен.

По-мощни водноелектрически централи са построени в Сибир, т.к там развитието на водните ресурси е най-ефективно: специфичните капиталови инвестиции са 2-3 пъти по-ниски, а цената на електроенергията е 4-5 пъти по-ниска, отколкото в европейската част на страната.

Таблица № 5: Водноелектрическа централа с мощност над 2 милиона kW

Хидростроителството у нас се характеризира с изграждането на каскади от водноелектрически централи по реките. Каскадата е група от водноелектрически централи, разположени на стъпки по течението на водата за последователно използване на нейната енергия. В допълнение към генерирането на електроенергия, каскадите решават проблемите на снабдяването на населението и производството на вода, премахването на отпадъците и подобряването на транспортните условия. Най-големите водноелектрически централи в страната са част от Ангаро-Енисейската каскада: Саяно-Шушенская, Красноярска - на Енисей; Иркутск, Братск, Уст-Илимск - на Ангара; Водноелектрическа централа Богучанская (4 милиона kW) е в процес на изграждане.

В европейската част на страната е създадена голяма каскада от водноелектрически централи на Волга. Включва Иванковская, Угличская, Рибинская, Городецкая, Чебоксари, Волжская (близо до Самара), Саратовская, Волжская (близо до Волгоград). Много перспективно е изграждането на помпено-акумулиращи електроцентрали (ПАВЕЦ). Действието им се основава на цикличното движение на еднакъв обем вода между два басейна – горен и долен. PSPP позволяват решаването на проблемите с пиковите натоварвания и гъвкавостта при използване на капацитета на електроенергийната мрежа. В Русия има остър проблем за създаване на маневреност на електроцентрали, включително помпено-акумулиращи електроцентрали. Изградена е Загорската ВЕЦ (1,2 млн. kW), а в процес на изграждане е Централната ВЕЦ (3,6 млн. kW).

5.3 Атомна електроцентрала (АЕЦ) - Това е ядрена инсталация за производство на енергия при определени режими и условия на използване, разположена на територия, определена от проекта, в която се използват ядрен реактор и набор от необходими системи, устройства, оборудване и конструкции с необходимия персонал. за постигане на тази цел.

След аварията в атомната електроцентрала в Чернобил програмата за ядрено строителство беше намалена, от 1986 г. насам са пуснати в експлоатация само четири енергоблока. Сега ситуацията се променя: правителството на Руската федерация прие специална резолюция, която одобри програмата за изграждане на нови атомни електроцентрали до 2010 г. Нейният начален етап е модернизацията на съществуващите енергийни блокове и пускането в експлоатация на нови, които трябва да замени блоковете на Билибинската, Нововоронежката и Колската АЕЦ, които бяха спрени след 2000 г.

В момента в Русия работят девет атомни електроцентрали. Други четиринадесет атомни електроцентрали и AST (ядрени топлоцентрали) са на етап проектиране, изграждане или временно консервирани.

Таблица № 6: Мощност на работещи атомни електроцентрали

Принципите за разполагане на атомни електроцентрали бяха преразгледани, като се вземат предвид нуждите на района от електроенергия, природните условия (по-специално достатъчно количество вода), гъстотата на населението и възможността за осигуряване на защита на хората от неприемливо излагане на радиация в определени условия. ситуации. Взема се предвид вероятността от земетресения, наводнения и наличието на близки подземни води в предложената територия. АЕЦ трябва да се намират на не по-малко от 25 км от градове с над 100 хил. жители, а атомните електроцентрали - не по-близо от 5 км. Общата мощност на електроцентралите е ограничена: АЕЦ - 8 милиона kW, AST - 2 милиона kW.

Предимствата на атомните електроцентрали са, че те могат да бъдат построени във всяка област, независимо от нейните енергийни ресурси; ядреното гориво има високо енергийно съдържание (1 кг от основното ядрено гориво - уран - съдържа същото количество енергия като 2500 тона въглища). Освен това атомните електроцентрали не отделят емисии в атмосферата при условия на безпроблемна работа (за разлика от топлоелектрическите централи) и не поглъщат кислород.

Отрицателните последици от работата на атомната електроцентрала включват:

Трудности при погребването на радиоактивни отпадъци. За извеждането им от станцията са изградени контейнери с мощна защита и охладителна система. Погребението се извършва в земята на голяма дълбочина в геологично стабилни слоеве;

Катастрофални последици от аварии в атомните ни централи поради несъвършена защитна система;

Топлинно замърсяване на водни тела, използвани от атомни електроцентрали.

Функционирането на атомните електроцентрали като обекти с повишена опасност изисква участието на държавните органи и управление във формирането на направленията за развитие и отпускането на необходимите средства.

5.4 Алтернативни източници на енергия

Напоследък в Русия се засили интересът към използването на алтернативни източници на енергия - слънцето, вятъра, вътрешната топлина на Земята и морските проливи. Вече са изградени електроцентрали, използващи нетрадиционни енергийни източници. Например Кислогубската и Мезенската електроцентрали на Колския полуостров работят с енергия от приливи и отливи.

Термалните горещи води се използват за горещо водоснабдяване на граждански обекти и оранжерии. В Камчатка на реката. В Паужетка е построена геотермална централа (мощност 5 MW).

Големи съоръжения за геотермално топлоснабдяване са оранжерийните заводи - Паратунски в Камчатка и Тернапрски в Дагестан. Вятърните турбини в жилищните селища на Далечния север се използват за защита на магистрални газопроводи и нефтопроводи и офшорни полета от корозия.

Разработена е програма, според която се планира изграждането на вятърни електроцентрали - Колмицкая, Тувинская, Магаданская, Приморская и геотермални електроцентрали - Верхнее-Мугимовская, Океанская. В южната част на Русия, в Кисловодск, се планира да се построи първата в страната експериментална електроцентрала, работеща на слънчева енергия. Работи се за включването на такъв източник на енергия като биомасата в икономическия оборот. Според експерти пускането в експлоатация на такива електроцентрали ще позволи до 2010 г. делът на нетрадиционната и малката енергетика в енергийния баланс на Русия да достигне 2%.

6. Исторически и географски особености на развитието на електроенергетиката в Русия.

6.1. План GOELRO и география на електроцентралите.

Развитието на руската електроенергетика е свързано с плана GOELRO (1920 г.), разработен за 10-15 години, предвиждащ изграждането на 30 регионални електроцентрали (20 топлоелектрически централи и 10 водноелектрически централи) с общ капацитет от 1,75 милиона kW. Наред с други, планирано е изграждането на Щеровская, Каширская, Горки, Шатурская и Челябинска регионални топлоелектрически централи, както и водноелектрически централи - Нижни Новгород, Волховская (1926 г.), Днепър, две станции на река Свир и др. Като част от този проект е извършено икономическо райониране и е идентифицирана транспортната и енергийната рамка на територията на страната. Проектът обхваща осем основни икономически района (Северен, Централен индустриален, Южен, Волга, Урал, Западен Сибир, Кавказ и Туркестан). В същото време протича развитието на транспортната система на страната (превоз на стари и изграждане на нови железопътни линии, изграждане на канала Волга-Дон).

В допълнение към изграждането на електроцентрали, планът GOELRO предвиждаше изграждането на мрежа от електропроводи за високо напрежение. Още през 1922 г. е пусната в експлоатация първата в страната електропроводна линия с напрежение 110 kV - Kashirskaya GRES, Москва, а през 1933 г. е пусната в експлоатация още по-мощна линия - 220 kV - Nizhnesvirskaya ВЕЦ, Ленинград. През същия период започна обединяването на електроцентралите на Горки и Иваново по мрежите и започна създаването на енергийната система на Урал.
Изпълнението на плана ГОЕЛРО изискваше огромни усилия и напрягането на всички сили и средства на страната. Още през 1926 г. е завършена програма "А" на плана за електрическо строителство, а до 1930 г. са постигнати основните показатели на плана GOELRO по програма "B". Планът GOELRO полага основите на индустриализацията в Русия. До края на 1935 г. На 15-ата годишнина от плана GOELRO, вместо планираните 30, бяха построени 40 регионални електроцентрали с обща мощност 4,5 милиона kW.Русия имаше мощна, обширна мрежа от електропроводи с високо напрежение.Страната имаше 6 електрически системи с годишен капацитет над 1 млрд. kWh.

Общите показатели за индустриализация на страната също значително надвишават проектните цели и СССР заема 1-во място в Европа и 2-ро място в света по промишлено производство.

Таблица № 7: Изпълнение на плана GOELRO.

Индекс

План ГОЕЛРО

Година на изпълнение на плана GOELRO

Брутно промишлено производство (1913-I)

Мощност на регионалните електроцентрали (млн. kW)

Производство на електроенергия (милиарда kWh)

Въглища (милиона тона)

Нефт (милиона тона)

Торф (милиона тона)

Желязна руда (милиона тона)

Чугун (милиона тона)

Стомана (милиона тона)

Хартия (хиляда тона)

6.2. Развитието на електроенергетиката през 50-70-те години.

8. Регионално значение на най-големите електроцентрали (конкретни примери).

9. Характеристики на Единната енергийна система на Русия, реформа на RAO UES.

Енергийната система е група от електроцентрали от различен тип, които са обединени от електропроводи с високо напрежение (електропроводи) и се управляват от един център. Енергийните системи в руската електроенергийна индустрия комбинират производството, преноса и разпределението на електроенергия между потребителите. В електроенергийната система за всяка електроцентрала е възможно да се избере най-икономичният режим на работа.

За по-икономично използване на потенциала на руските електроцентрали беше създадена Единната енергийна система (ЕЕС), която включва повече от 700 големи електроцентрали, които концентрират 84% от мощността на всички електроцентрали в страната. Обединените енергийни системи (IES) на Северозапада, Центъра, Поволжието, Юга, Северен Кавказ и Урал са включени в UES на европейската част. Те са обединени от такива високоволтови линии като Самара - Москва (500 kV), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 kV), Волгоград - Донбас (800 kV), Москва - Санкт Петербург (750 kV).

Основната цел на създаването и развитието на Единната енергийна система на Русия е да осигури надеждно и икономично електроснабдяване на потребителите в Русия с възможно най-голяма реализация на ползите от паралелната работа на енергийните системи.

Единната енергийна система на Русия е част от голямо енергийно обединение - Единната енергийна система (ЕЕС) на бившия СССР, която включва също енергийните системи на независими държави: Азербайджан, Армения, Беларус, Грузия, Казахстан, Латвия, Литва, Молдова, Украйна и Естония. В синхрон с УЕП продължават да работят енергийните системи на седем страни от Източна Европа - България, Унгария, Източна Германия, Полша, Румъния, Чехия и Словакия.

Електроцентралите, включени в Единната енергийна система, генерират повече от 90% от електроенергията, произведена в независими държави - бивши републики на СССР. Интегрирането на енергийните системи в Единната енергийна система осигурява намаляване на необходимата обща инсталирана мощност на електроцентралите чрез комбиниране на максимално натоварване на енергийни системи, които имат разлика в стандартното време и разлики в графиците на натоварване; Освен това намалява необходимата резервна мощност в електроцентралите; осъществява най-рационалното използване на наличните първични енергийни ресурси, като отчита променящата се горивна среда; намалява разходите за енергийно строителство и подобрява екологичната обстановка.

Руската електроенергийна система се характеризира с доста силна регионална фрагментация поради текущото състояние на далекопроводи за високо напрежение. В момента енергийната система на Далечния регион не е свързана с останалата част на Русия и работи самостоятелно. Връзката между енергийните системи на Сибир и европейската част на Русия също е много ограничена. Енергийните системи на петте европейски региона на Русия (Северозападен, Централен, Волга, Урал и Северен Кавказ) са взаимосвързани, но капацитетът за пренос тук е средно много по-малък, отколкото в самите региони. Енергийните системи на тези пет региона, както и на Сибир и Далечния изток, се считат в Русия за отделни регионални обединени енергийни системи. Те свързват 68 от съществуващите 77 регионални енергийни системи в страната. Останалите девет енергийни системи са напълно изолирани.

Предимствата на системата UES, която наследи инфраструктурата от UES на СССР, са изравняването на дневните графици за потребление на електроенергия, включително чрез нейните последователни потоци между часовите зони, подобряване на икономическите показатели на електроцентралите и създаване на условия за пълна електрификация на територии и цялата национална икономика.

11. Най-големите корпорации в индустрията.

Заключение

Библиография



план:

    Въведение
  • 1. История
    • 1.1 История на руската електроенергетика
  • 2 Основни технологични процеси в електроенергетиката
    • 2.1 Производство на електрическа енергия
    • 2.2 Пренос и разпределение на електрическа енергия
    • 2.3 Консумация на електрическа енергия
  • 3 Видове дейности в електроенергетиката
    • 3.1 Оперативен диспечерски контрол
    • 3.2 Energosbyt
    • Бележки

Въведение

Топлоелектрическа централа и вятърни генератори в Германия

Електрическа енергия- енергийният сектор, който включва производството, преноса и продажбата на електроенергия. Електроенергетиката е най-важният отрасъл на енергетиката, което се обяснява с предимствата на електричеството пред другите видове енергия, като относителната лекота на пренос на големи разстояния, разпределение между потребителите, както и преобразуване в други видове енергия (механични , термични, химически, светлинни и др.). Отличителна черта на електрическата енергия е практическата едновременност на нейното генериране и потребление, тъй като електрическият ток се разпространява през мрежите със скорост, близка до скоростта на светлината.

Федералният закон „За електроенергийната индустрия“ дава следното определение за електроенергийната индустрия:

Електроенергетиката е отрасъл от икономиката на Руската федерация, който включва комплекс от икономически отношения, възникващи в процеса на производство (включително производство в режим на комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия), пренос на електрическа енергия, оперативно диспечиране контрол в електроенергетиката, продажба и потребление на електрическа енергия с използване на производствени и други имуществени съоръжения (включително тези, включени в Единната енергийна система на Русия), собственост на правото на собственост или на друго основание, предвидено от федералните закони за електричество субекти от енергетиката или други лица. Електрическата енергия е основа за функционирането на икономиката и поддържането на живота.

Дефиницията на електроенергийната индустрия също се съдържа в GOST 19431-84:

Електроенергетиката е отрасъл на енергетиката, който осигурява електрификацията на страната въз основа на рационалното разширяване на производството и използването на електрическа енергия.


1. История

Дълго време електрическата енергия беше само обект на експериментиране и нямаше практическо приложение. Първите опити за ползотворно използване на електричеството са направени през втората половина на 19 век, основните области на използване са новоизобретеният телеграф, галванопластика и военно оборудване (например имаше опити за създаване на кораби и самоходни превозни средства с електрически двигатели; разработени са мини с електрически предпазител). Първоначално галваничните клетки служеха като източници на електричество. Значителен пробив в масовото разпространение на електроенергия беше изобретяването на електрически машинни източници на електрическа енергия - генератори. В сравнение с галваничните клетки, генераторите имаха по-голяма мощност и полезен живот, бяха значително по-евтини и дадоха възможност за произволно настройване на параметрите на генерирания ток. Именно с появата на генераторите започнаха да се появяват първите електроцентрали и мрежи (преди това източниците на енергия бяха директно на местата на потребление) - електроенергийната индустрия се превърна в отделен клон на индустрията. Първият електропровод в историята (в съвременния смисъл) е линията Лауфен - Франкфурт, която започва да функционира през 1891 г. Дължината на линията беше 170 км, напрежение 28,3 kV, предадена мощност 220 kW. По това време електрическата енергия се използва главно за осветление в големите градове. Електрическите компании бяха в сериозна конкуренция с газовите компании: електрическото осветление превъзхождаше газовото осветление по редица технически параметри, но по това време беше значително по-скъпо. С подобряването на електрическото оборудване и увеличаването на ефективността на генераторите цената на електрическата енергия намаля и в крайна сметка електрическото осветление напълно замени газовото осветление. По пътя се появиха нови области на приложение на електрическата енергия: електрически асансьори, помпи и електрически двигатели бяха подобрени. Важен етап е изобретяването на електрическия трамвай: трамвайните системи са големи консуматори на електрическа енергия и стимулират увеличаването на капацитета на електрическите станции. В много градове първите електрически станции са построени заедно с трамвайни системи.

Началото на 20-ти век беше белязано от така наречената „война на токове“ - конфронтация между индустриалните производители на постоянни и променливи токове. Постоянният и променливият ток имат както предимства, така и недостатъци при употреба. Решаващият фактор беше възможността за предаване на дълги разстояния - предаването на променлив ток беше осъществено по-лесно и по-евтино, което определи победата му в тази „война“: в момента променливият ток се използва почти навсякъде. Понастоящем обаче има перспективи за широко използване на постоянен ток за предаване на голяма мощност на дълги разстояния (виж Линия за постоянен ток с високо напрежение).


1.1. История на руската електроенергетика

Динамика на производството на електроенергия в Русия през 1992-2008 г., млрд. kWh

Историята на руската, а може би и на световната електроенергетична индустрия датира от 1891 г., когато изключителният учен Михаил Осипович Доливо-Доброволски извърши практически пренос на електрическа мощност от около 220 kW на разстояние от 175 km. Получената ефективност на преносната линия от 77,4% беше сензационно висока за такава сложна многоелементна структура. Такава висока ефективност е постигната благодарение на използването на трифазно напрежение, изобретено от самия учен.

В предреволюционна Русия мощността на всички електроцентрали беше само 1,1 милиона kW, а годишното производство на електроенергия - 1,9 милиарда kWh. След революцията, по предложение на В. И. Ленин, стартира известният план за електрификация на Русия ГОЕЛРО. Той предвижда изграждането на 30 електроцентрали с обща мощност 1,5 милиона kW, което е изпълнено до 1931 г., а до 1935 г. е надвишено 3 пъти.

През 1940 г. общата мощност на съветските електроцентрали възлиза на 10,7 милиона kW, а годишното производство на електроенергия надхвърля 50 милиарда kWh, което е 25 пъти повече от съответните цифри през 1913 г. След прекъсване, причинено от Великата отечествена война, електрификацията на СССР се възобновява, достигайки ниво на производство от 90 милиарда kWh през 1950 г.

През 50-те години на 20 век са пуснати в експлоатация електроцентрали като Цимлянская, Гюмушская, Верхне-Свирская, Мингачевирская и др. До средата на 60-те години СССР се нарежда на второ място в света по производство на електроенергия след Съединените щати.


2. Основни технологични процеси в електроенергетиката

2.1. Производство на електрическа енергия

Производството на електроенергия е процес на преобразуване на различни видове енергия в електричество в промишлени съоръжения, наречени електроцентрали. В момента има следните видове генериране:

  • Топлоенергетика. В този случай топлинната енергия от изгарянето на органичните горива се превръща в електрическа енергия. Топлоенергетиката включва топлоелектрически централи (ТЕЦ), които биват два основни вида:
    • Кондензационни електроцентрали (KES, използва се и старото съкращение GRES);
    • Централно отопление (ТЕЦ, ТЕЦ). Когенерацията е комбинираното производство на електрическа и топлинна енергия в една и съща станция;

CPP и CHP имат сходни технологични процеси. И в двата случая има котел, в който се изгаря гориво и поради генерираната топлина се нагрява пара под налягане. След това нагрятата пара се подава към парна турбина, където нейната топлинна енергия се преобразува в енергия на въртене. Валът на турбината върти ротора на електрическия генератор - така ротационната енергия се преобразува в електрическа енергия, която се подава към мрежата. Основната разлика между CHP и CES е, че част от парата, загрята в котела, се използва за нуждите на топлоснабдяването;

  • Ядрена енергия. Това включва атомни електроцентрали (АЕЦ). На практика ядрената енергия често се счита за подвид на топлинната енергия, тъй като като цяло принципът на производство на електроенергия в атомните електроцентрали е същият като в топлоелектрическите централи. Само в този случай топлинната енергия се освобождава не по време на изгарянето на гориво, а по време на деленето на атомните ядра в ядрен реактор. Освен това схемата за производство на електроенергия не се различава фундаментално от топлоелектрическа централа: парата се нагрява в реактор, влиза в парна турбина и т.н. Поради някои конструктивни характеристики на атомните електроцентрали е нерентабилно да се използват в комбинирано производство, въпреки че са провеждани отделни експерименти в тази посока;
  • Хидроенергия. Това включва водноелектрически централи (ВЕЦ). При хидроенергията кинетичната енергия на водния поток се преобразува в електрическа енергия. За да направите това, с помощта на язовири на реките изкуствено се създава разлика в нивата на водната повърхност (така наречените горни и долни басейни). Под въздействието на гравитацията водата тече от горния басейн към долния през специални канали, в които са разположени водни турбини, чиито лопатки се въртят от водния поток. Турбината върти ротора на електрическия генератор. Специален тип водноелектрически централи е помпено-акумулиращата електроцентрала (ПАЕЦ). Те не могат да се считат за генериращи съоръжения в тяхната чиста форма, тъй като консумират почти същото количество електроенергия, както генерират, но такива станции са много ефективни при разтоварване на мрежата по време на пиковите часове;
  • алтернативна енергия. Това включва методи за производство на електроенергия, които имат редица предимства в сравнение с „традиционните“, но по различни причини не са получили достатъчно разпространение. Основните видове алтернативна енергия са:
    • Вятърната енергия- използване на кинетична енергия на вятъра за производство на електроенергия;
    • Слънчева енергия- получаване на електрическа енергия от енергията на слънчевите лъчи; Общите недостатъци на вятърната и слънчевата енергия са относително ниската мощност на генераторите и високата им цена. Освен това и в двата случая е необходим капацитет за съхранение за нощни (за слънчева енергия) и спокойни (за вятърна енергия) периоди;
    • Геотермална енергия- използване на естествената топлина на Земята за генериране на електрическа енергия. По същество геотермалните централи са обикновени топлоелектрически централи, в които източникът на топлина за отопление на пара не е котел или ядрен реактор, а подземни източници на естествена топлина. Недостатъкът на такива станции е географското ограничение на тяхното използване: изграждането на геотермални станции е рентабилно само в райони на тектонична активност, тоест там, където естествените източници на топлина са най-достъпни;
    • Водородна енергия- използването на водород като енергийно гориво има големи перспективи: водородът има много висока ефективност на изгаряне, ресурсът му е практически неограничен, изгарянето на водород е абсолютно екологично (продуктът на изгаряне в кислородна атмосфера е дестилирана вода). Водородната енергия обаче понастоящем не е в състояние напълно да задоволи нуждите на човечеството поради високата цена за производство на чист водород и техническите проблеми при транспортирането му в големи количества;
    • Също така си струва да се отбележи алтернативни видове хидроенергия: енергия на приливите и вълните. В тези случаи се използва естествената кинетична енергия на морските приливи и съответно на ветровите вълни. Разпространението на тези видове електрическа енергия е възпрепятствано от необходимостта от съвпадение на твърде много фактори при проектирането на електроцентрала: необходимо е не само морско крайбрежие, а крайбрежие, на което да бъдат приливите (и съответно морските вълни) достатъчно силна и постоянна. Например черноморското крайбрежие не е подходящо за изграждане на приливни електроцентрали, тъй като разликите в нивото на водата на Черно море при прилив и отлив са минимални.

2.2. Пренос и разпределение на електрическа енергия

Предаването на електрическа енергия от електроцентралите до потребителите се осъществява чрез електрически мрежи. Индустрията на електрическите мрежи е естествен монополен сектор на електроенергийната индустрия: потребителят може да избира от кого да купува електроенергия (т.е. компанията за продажба на енергия), компанията за продажба на енергия може да избира между доставчици на едро (производители на електроенергия), но има обикновено е само една мрежа, през която се доставя електричество, и потребителят технически не може да избере електрическата компания. От техническа гледна точка електрическата мрежа е съвкупност от електропреносни линии (PTL) и трансформатори, разположени в подстанции.

  • ЕлектропроводиТе представляват метален проводник, през който преминава електрически ток. В момента променливият ток се използва почти навсякъде. Електроснабдяването в по-голямата част от случаите е трифазно, така че електропроводът обикновено се състои от три фази, всяка от които може да включва няколко проводника. Структурно електропроводите се разделят на въздухИ кабел.
    • Въздушни електропроводиокачени над земята на безопасна височина върху специални конструкции, наречени опори. По правило проводникът на въздушна линия няма повърхностна изолация; има изолация в точките на закрепване към опорите. На въздушните линии има системи за мълниезащита. Основното предимство на въздушните електропроводи е тяхната относителна евтиност в сравнение с кабелните линии. Поддръжката също е много по-добра (особено в сравнение с безчетковите кабелни линии): не е необходимо да се извършват изкопни работи за подмяна на проводника и визуалната проверка на състоянието на линията не е трудна. Въздушните електропроводи обаче имат редица недостатъци:
      • широка полоса за преминаване: забранява се изграждането на каквито и да било конструкции и засаждането на дървета в близост до електропроводи; при преминаване на линията през гора се изсичат дървета по цялата ширина на предимството;
      • несигурност от външни влияния, например падане на дървета върху линията и кражба на проводник; Въпреки мълниезащитните устройства, въздушните линии също страдат от мълнии. Поради уязвимостта на една въздушна линия често се инсталират две вериги: основната и резервната;
      • естетическа непривлекателност; Това е една от причините за почти повсеместното преминаване към кабелен електропренос в града.
    • Кабелни линии (CL)се извършват под земята. Електрическите кабели се различават по дизайн, но могат да се идентифицират общи елементи. Сърцевината на кабела е три проводими жила (според броя на фазите). Кабелите са с външна и междужилна изолация. Обикновено течното трансформаторно масло или намаслената хартия действат като изолатор. Проводимата сърцевина на кабела обикновено е защитена от стоманена броня. Външната страна на кабела е покрита с битум. Има колекторни и безколекторни кабелни линии. В първия случай кабелът се полага в подземни бетонни канали - колектори. На определени интервали линията е оборудвана с изходи към повърхността под формата на люкове, за да се улесни проникването на ремонтни екипи в колектора. Безчетковите кабелни линии се полагат директно в земята. Безчетковите линии са значително по-евтини от колекторните линии по време на строителството, но тяхната експлоатация е по-скъпа поради недостъпността на кабела. Основното предимство на кабелните електропроводи (в сравнение с въздушните линии) е липсата на широка полоса за преминаване. При условие, че са достатъчно дълбоки, могат да се изграждат различни конструкции (включително жилищни) директно над колекторната линия. При безколекторна инсталация е възможно изграждане в непосредствена близост до линията. Кабелните линии не развалят градския пейзаж с външния си вид, те са много по-добре защитени от външни влияния от въздушните линии. Недостатъците на кабелните електропроводи включват високата цена на изграждане и последваща експлоатация: дори в случай на безчеткова инсталация, очакваната цена на линеен метър кабелна линия е няколко пъти по-висока от цената на въздушна линия от същия клас на напрежение . Кабелните линии са по-малко достъпни за визуално наблюдение на състоянието им (а при безчетков монтаж изобщо не са достъпни), което също е съществен недостатък при експлоатацията.

2.3. Консумация на електрическа енергия

Според Администрацията за енергийна информация на САЩ (EIA - U.S. Energy Information Administration) през 2008 г. световното потребление на електроенергия е било около 17,4 трилиона kWh.

3. Видове дейности в електроенергетиката

3.1. Оперативен диспечерски контрол

Системата за оперативно диспечерско управление в електроенергетиката включва комплекс от мерки за централизирано управление на технологичните режими на работа на електроенергийните съоръжения и енергоприемните инсталации на потребителите в Единната енергийна система на Русия и технологично изолираните териториални електроенергийни системи, извършвани от органи за оперативен диспечерски контрол, упълномощени да прилагат тези мерки по реда, установен от Федералния закон „За електроенергийната индустрия“. Оперативният контрол в електроенергетиката се нарича диспечерски, тъй като се осъществява от специализирани диспечерски служби. Диспечерският контрол се осъществява централизирано и непрекъснато през целия ден под ръководството на оперативните ръководители на енергийната система - диспечери.


3.2. Енергосбит

Бележки

  1. 1 2 Федерален закон на Руската федерация от 26 март 2003 г. N 35-FZ „За електроенергетиката“ - www.rg.ru/oficial/doc/federal_zak/35-03.shtm
  2. Под общата редакция на чл.-кор. RAS E.V. АметистоваТом 2, под редакцията на проф. А. П. Бурман и проф. В. А. Строев // Основи на съвременната енергетика. В 2 тома. - Москва: Издателство MPEI, 2008. - ISBN 978 5 383 00163 9
  3. М. И. КузнецовОснови на електротехниката. - Москва: Висше училище, 1964 г.
  4. НАС. Администрация за енергийна информация - Международна енергийна статистика - tonto.eia.doe.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm?tid=2&pid=2&aid=2 (на английски) .
  5. Оперативно управление в енергийните системи / E. V. Kalentionok, V. G. Prokopenko, V. T. Fedin. - Минск: Висше училище, 2007

Държавен университет в Санкт Петербург

Обслужване и икономичност

Реферат по екология

на тема "Електрическа енергия"

Изпълнил: студент 1-ва година

Проверено:

Въведение:

ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКАТА, водещата област на енергетиката, осигуряваща електрификацията на националната икономика на страната. В икономически развитите страни техническите средства на електроенергетиката се комбинират в автоматизирани и централно управлявани електроенергийни системи.

Енергията е основа за развитието на производствените сили във всяка държава. Енергетиката осигурява непрекъсната работа на промишлеността, селското стопанство, транспорта и комуналните услуги. Стабилното икономическо развитие е невъзможно без постоянно развиваща се енергетика.

Електроенергетиката, заедно с други сектори на националната икономика, се разглежда като част от единната национална икономическа система. В момента животът ни е немислим без електрическа енергия. Електрическата енергия нахлу във всички сфери на човешката дейност: промишлеността и селското стопанство, науката и космоса. Без електричество са невъзможни съвременните комуникации и развитието на кибернетиката, компютрите и космическите технологии. Значението на електроенергията е голямо и в селското стопанство, транспортния комплекс и в бита. Невъзможно е да си представим нашия живот без електричество. Такова широко разпространение се обяснява с неговите специфични свойства:

способността да се трансформира в почти всички други видове енергия (топлинна, механична, звукова, светлинна и други) с минимални загуби;

способността за относително лесно предаване на значителни разстояния в големи количества;

огромни скорости на електромагнитни процеси;

способност за фрагментиране на енергия и формиране на нейните параметри (промени в напрежението, честотата).

невъзможността и съответно ненужността от неговото съхранение или натрупване.

Промишлеността остава основният консуматор на електроенергия, въпреки че делът й в общото полезно потребление на електроенергия е значително намален. Електрическата енергия в промишлеността се използва за задвижване на различни механизми и директно в технологичните процеси. Понастоящем степента на електрификация на силовите задвижвания в индустрията е 80%. В същото време около 1/3 от електроенергията се изразходва директно за технологични нужди. Индустриите, които често не използват директно електроенергия за своите технологични процеси, са най-големите потребители на електроенергия.

Формиране и развитие на електроенергетиката.

Формирането на руската електроенергетична индустрия е свързано с плана GOELRO (1920 г.) за период от 15 години, който предвижда изграждането на 10 водноелектрически централи с обща мощност 640 хиляди kW. Планът е изпълнен предсрочно: до края на 1935 г. са построени 40 регионални електроцентрали. Така планът GOELRO създаде основата за индустриализацията на Русия и тя излезе на второ място в производството на електроенергия в света.

В началото на 20в. В структурата на потреблението на енергия въглищата заемат абсолютно преобладаващо място. Например в развитите страни към 1950г. Въглищата представляват 74%, а петролът представлява 17% от общото потребление на енергия. В същото време основният дял от енергийните ресурси се използва в страните, където са добивани.

Средногодишни темпове на нарастване на потреблението на енергия в света през първата половина на 20 век. възлиза на 2-3%, а през 1950-1975г. - вече 5%.

За покриване на нарастването на потреблението на енергия през втората половина на 20 век. Глобалната структура на потреблението на енергия претърпява големи промени. През 50-60-те години. Въглищата все повече се заменят с нефт и газ. В периода от 1952 до 1972г. маслото беше евтино. Цената на световния пазар достигна 14$/т. През втората половина на 70-те години започва разработката и на големи находища на природен газ и потреблението му постепенно нараства, измествайки въглищата.

До началото на 70-те години ръстът на потреблението на енергия беше предимно екстензивен. В развитите страни неговият темп всъщност се определяше от темпа на растеж на индустриалното производство. Междувременно разработените залежи започват да се изчерпват и вносът на енергийни ресурси, предимно петрол, започва да се увеличава.

През 1973г Избухна енергийна криза. Световната цена на петрола скочи до 250-300 долара/т. Една от причините за кризата е намаляването на производството му на леснодостъпни места и преместването му в райони с екстремни природни условия и към континенталния шелф. Друга причина беше желанието на основните страни износителки на петрол (членки на ОПЕК), които са предимно развиващи се страни, да използват по-ефективно предимствата си като собственици на по-голямата част от световните запаси от тази ценна суровина.

През този период водещите страни в света бяха принудени да преразгледат своите концепции за развитие на енергетиката. В резултат на това прогнозите за нарастване на потреблението на енергия станаха по-умерени. Значително място в програмите за енергийно развитие започна да се отделя на енергоспестяването. Ако преди енергийната криза от 70-те години потреблението на енергия в света се предвиждаше да бъде 20-25 милиарда тона еквивалентно гориво до 2000 г., то след нея прогнозите бяха коригирани към осезаемо намаление до 12,4 милиарда тона еквивалентно гориво.

Индустриализираните страни предприемат сериозни мерки за осигуряване на спестяване на потреблението на първични енергийни ресурси. Енергоспестяването все повече заема централно място в техните национални икономически концепции. Отрасловата структура на националните икономики се преструктурира. Предимство се дава на нискоенергоемките индустрии и технологии. Енергоемките индустрии постепенно се премахват. Енергоспестяващите технологии се развиват активно, предимно в енергоемките отрасли: металургията, металообработващата промишленост и транспорта. Реализират се мащабни научно-технически програми за търсене и развитие на алтернативни енергийни технологии. През периода от началото на 70-те до края на 80-те години. Енергийната интензивност на БВП в САЩ е намаляла с 40%, в Япония - с 30%.

През същия период се наблюдава бързо развитие на ядрената енергетика. През 70-те и първата половина на 80-те години в света са пуснати в експлоатация около 65% от действащите в момента атомни електроцентрали.

През този период понятието държавна енергийна сигурност беше въведено в политическа и икономическа употреба. Енергийните стратегии на развитите страни са насочени не само към намаляване на потреблението на конкретни енергийни ресурси (въглища или петрол), но и като цяло към намаляване на потреблението на всякакви енергийни ресурси и диверсификация на техните източници.

В резултат на всички тези мерки средният годишен темп на нарастване на потреблението на първични енергийни ресурси в развитите страни значително намаля: от 1,8% през 80-те години. до 1,45% през 1991-2000г. Според прогнозата до 2015 г. той няма да надхвърли 1,25%.

През втората половина на 80-те години се появява още един фактор, който днес оказва все по-голямо влияние върху структурата и тенденциите на развитие на горивно-енергийния комплекс. Учени и политици от цял ​​свят активно започнаха да говорят за последствията от човешката дейност върху природата, по-специално за въздействието на съоръженията на горивно-енергийния комплекс върху околната среда. Затягането на международните изисквания за опазване на околната среда с цел намаляване на парниковия ефект и емисиите в атмосферата (съгласно решението на конференцията в Киото през 1997 г.) трябва да доведе до намаляване на потреблението на въглища и петрол като енергийни ресурси с най-голямо въздействие върху околната среда, както и да стимулират подобряването на съществуващите и създаването на нови енергийни ресурси.технологии.

География на руските енергийни ресурси.

Енергийните ресурси на територията на Русия са разпределени изключително неравномерно. Основните им запаси са съсредоточени в Сибир и Далечния изток (около 93% от въглищата, 60% от природния газ, 80% от хидроенергийните ресурси), а повечето потребители на електроенергия са в европейската част на страната. Нека разгледаме тази снимка по-подробно по региони.

Руската федерация се състои от 11 икономически региона. Има пет региона, в които се генерира значително количество електроенергия: Централен, Волга, Урал, Западен Сибир и Източен Сибир.

Централен икономически район(CER) има доста благоприятна икономическа позиция, но не разполага със значителни ресурси. Запасите от горивни ресурси са изключително малки, въпреки че областта е на едно от първите места в страната по тяхното потребление. Намира се на пресечната точка на сухоземни и водни пътища, които допринасят за възникването и укрепването на междурегионалните връзки. Запасите от гориво са представени от басейна на кафяви въглища близо до Москва. Условията за добив там са неблагоприятни, а въглищата са с ниско качество. Но с промените в енергийните и транспортните тарифи ролята му се увеличи, тъй като вносните въглища станаха твърде скъпи. Регионът разполага с доста големи, но значително изчерпани торфени ресурси. Водноелектрическите резерви са малки, резервоарни системи са създадени на Ока, Волга и други реки. Запасите от нефт също са проучени, но добивът е все още далече. Може да се каже, че енергийните ресурси на CER са от местно значение и електроенергетиката не е отрасъл от пазарната му специализация.

Структурата на електроенергийната индустрия в Централния икономически район е доминирана от големи топлоелектрически централи. Konakovskaya и Kostromskaya GRES, с мощност от 3,6 милиона kW всяка, работят главно на мазут, Ryazanskaya GRES (2,8 милиона kW) - на въглища. Също така доста големи са Новомосковская, Черепецка, Щекинская, Ярославская, Каширская, Шатурская топлоелектрически централи и ТЕЦ на Москва. Водноелектрическите централи в Централния икономически район са малки и малко на брой. В района на язовир Рибинск е построена водноелектрическата централа Рибинск на Волга, както и водноелектрическите централи Углич и Иванковская. Близо до Сергиев Посад е построена помпено-акумулираща електроцентрала. В района има две големи атомни електроцентрали: Смоленска (3 милиона kW) и Калининска (2 милиона kW), както и Обнинската АЕЦ.

Всички горепосочени централи са част от единна енергийна система, която не задоволява нуждите от електроенергия на региона. Енергийните системи на Поволжието, Урал и Юг вече са свързани с Центъра.

Електроцентралите в региона са разпределени доста равномерно, въпреки че повечето са концентрирани в центъра на района. В бъдеще електроенергетиката на Централния енергиен регион ще се развива чрез разширяване на съществуващите топлоелектрически централи и ядрена енергия.

Икономическата Волга■ площе специализирана в петролната и нефтопреработващата, химическата, газовата, производствената промишленост, производството на строителни материали и електроенергията. Структурата на икономиката включва междуотраслов машиностроителен комплекс.

Най-важните минерални ресурси на района са нефтът и газът. Големи нефтени находища се намират в Татарстан (Ромашкинское, Первомайское, Елабуга и др.), Самарска (Мухановское), Саратовска и Волгоградска области. Запаси на природен газ са открити в Астраханска област (формира се газов промишлен комплекс), в Саратовска (Курдюмо-Елшанское и Степановско находища) и Волгоград (Жирновское, Коробовское и др. находища).

Структурата на електроенергийната индустрия включва голямата Заинская държавна районна електроцентрала (2,4 милиона kW), разположена в северната част на региона и работеща на мазут и въглища, както и редица големи топлоелектрически централи. Отделни по-малки ТЕЦ обслужват населените места и индустрията в тях. В района са построени две атомни електроцентрали: Балаково (3 млн. kW) и АЕЦ Димитровград. На Волга са построени Самарската водноелектрическа централа (2,3 милиона kW), Саратовската водноелектрическа централа (1,3 милиона kW) и Волгоградската водноелектрическа централа (2,5 милиона kW). Водноелектрическата централа Нижнекамск (1,1 милиона kW) е построена на Кама близо до град Набережние Челни. Водноелектрическите централи работят в интегрирана система.

Енергийният сектор на Поволжието е от междурегионално значение. Електричеството се пренася до Урал, Донбас и Център.

Особеност на икономическия район на Волга е, че по-голямата част от индустрията е концентрирана по бреговете на Волга, важна транспортна артерия. И това обяснява концентрацията на електроцентрали в близост до реките Волга и Кама.

Урал– един от най-мощните индустриални комплекси в страната. Областите на пазарна специализация в региона са черната металургия, цветната металургия, преработващата промишленост, горското стопанство и машиностроенето.

Горивните ресурси на Урал са много разнообразни: въглища, нефт, природен газ, нефтени шисти, торф. Нефтът е съсредоточен главно в областите Башкортостан, Удмуртия, Перм и Оренбург. Природният газ се добива в Оренбургското газокондензно находище, най-голямото в европейската част на Русия. Запасите от въглища са малки.

В Уралския икономически район топлоелектрическите централи преобладават в структурата на електроенергийната индустрия. В региона има три големи държавни електроцентрали: Рефтинская (3,8 милиона kW), Троицкая (2,4 милиона kW) работят на въглища, Ириклинская (2,4 милиона kW) работят на мазут. Отделни градове се обслужват от ТЕЦ Перм, Магнитогорск, Оренбург, ТЕЦ Яйвинская, Южноуралская и Кармановская. Водноелектрическите централи са построени на реките Уфа (Павловская ВЕЦ) и Кама (Камская и Воткинская ВЕЦ). В Урал има атомна електроцентрала - Белоярска АЕЦ (0,6 милиона kW) близо до град Екатеринбург. Най-голямата концентрация на електроцентрали е в центъра на икономическия район.

Западен Сибирсе отнася за райони с високо предлагане на природни ресурси и недостиг на трудови ресурси. Намира се на кръстопътя на железопътни линии и големи сибирски реки в непосредствена близост до индустриализирания Урал.

Специализираните индустрии в региона включват производство на горива, минно дело, химикали, електроенергия и строителни материали.

В Западен Сибир водеща роля принадлежи на топлоелектрическите централи. Surgutskaya GRES (3,1 милиона kW) се намира в центъра на региона. Основната част от електроцентралите е концентрирана на юг: в Кузбас и съседните райони. Има електроцентрали, обслужващи Томск, Бийск, Кемерово, Новосибирск, както и Омск, Тоболск и Тюмен. Водноелектрическа централа е построена на река Об близо до Новосибирск. В района няма атомни електроцентрали.

На територията на Тюменска и Томска области се формира най-големият програмно-целеви ТПК в Русия въз основа на уникалните запаси от нефт и природен газ в северните и средните части на Западносибирската равнина и значителни горски ресурси.

Източен Сибирсе отличава с изключителното си богатство и разнообразие на природни ресурси. Тук са концентрирани огромни запаси от въглища и хидроенергия. Най-проучени и развити са Канско-Ачинският, Иркутският и Минусинският въглищен басейн. Има по-малко проучени находища (на територията на Тива, Тунгуския въглищен басейн). Има петролни запаси. По богатство на хидроенергийни ресурси Източен Сибир е на първо място в Русия. Високата скорост на течението на Енисей и Ангара създава благоприятни условия за изграждане на електроцентрали.

Секторите на пазарна специализация в Източен Сибир включват електроенергетика, цветна металургия, минно дело и горивна промишленост.

Най-важната област на пазарна специализация е електроенергетиката. До сравнително скоро тази индустрия беше слабо развита и възпрепятстваше развитието на индустрията в региона. През последните 30 години беше създадена мощна електроенергийна индустрия на базата на евтини въглища и хидроенергия, а регионът зае водещо място в страната по производство на електроенергия на глава от населението.

На Енисей са построени Уст-Хантайская ВЕЦ, Курейская ВЕЦ, Майнская ВЕЦ, Красноярска ВЕЦ (6 милиона kW) и Саяно-Шушенская ВЕЦ (6,4 милиона kW). От голямо значение са хидравличните електроцентрали, построени на Ангара: Уст-Илимска водноелектрическа централа (4,3 милиона kW), Братска водноелектрическа централа (4,5 милиона kW) и Иркутска водноелектрическа централа (600 хиляди kW). Изгражда се водноелектрическа централа Богучановская. Построени са и водноелектрическата централа Мамакан на река Витим и каскадата водноелектрически централи Вилюй.

В района е построена мощната Назаровска държавна районна електроцентрала (6 милиона kW), захранвана с въглища; Березовска (проектна мощност - 6,4 милиона kW), Chitinskaya и Irsha-Borodinskaya държавни районни електроцентрали; Норилска и Иркутска топлоелектрически централи. Също така бяха построени топлоелектрически централи, за да обслужват градове като Красноярск, Ангарск и Улан-Уде. В района няма атомни електроцентрали.

Електроцентралите са част от единната енергийна система на Централен Сибир. Електроенергетиката в Източен Сибир създава особено благоприятни условия за развитието на енергоемки отрасли в региона: металургията на леките метали и редица химически производства.

Единна енергийна система на Русия.

За по-рационално, цялостно и икономично използване на общия потенциал на Русия беше създадена Единната енергийна система (ЕЕС). Експлоатира над 700 големи електроцентрали с обща мощност над 250 млн. kW (84% от мощността на всички електроцентрали в страната). УЕП се управлява от един център.

Единната енергийна система има редица очевидни икономически предимства. Мощните електропроводи (електропроводи) значително повишават надеждността на снабдяването на националната икономика с електроенергия. Те съгласуват годишните и дневните графици за потребление на електроенергия, подобряват икономическите показатели на електроцентралите и създават условия за пълна електрификация на районите с недостиг на електроенергия.

UES на бившия СССР включваше електроцентрали, които разшириха влиянието си върху площ от над 10 милиона km 2 с население от около 220 милиона души.

Обединените енергийни системи (IES) на Центъра, Поволжието, Урал, Северозапад и Северен Кавказ са включени в UES на европейската част. Те са обединени от високоволтови линии Самара - Москва (500 kW), Москва - Санкт Петербург (750 kW), Волгоград - Москва (500 kW), Самара - Челябинск и др.

Има множество топлоелектрически централи (CPS и CHP), използващи въглища (Московска област, Урал и др.), шисти, торф, природен газ и мазут, както и атомни електроцентрали. Водноелектрическите централи са от голямо значение, покриващи пиковите натоварвания на големи промишлени зони и центрове.

Русия изнася електроенергия за Беларус и Украйна, откъдето тя отива за страните от Източна Европа и Казахстан.

Заключение

РАО ЕЕС на Русия, като лидер в индустрията сред бившите републики на СССР, успя да синхронизира енергийните системи на 14 страни от ОНД и Балтика, включително пет държави-членки на ЕврАзЕС, и по този начин достигна финалната линия на формирането на единна пазар на електроенергия. През 1998 г. само седем от тях работят в паралелен режим.

Очевидни са взаимните ползи, които нашите страни получават от паралелната работа на енергийните системи. Надеждността на енергоснабдяването на потребителите се е повишила (в светлината на последните аварии в Съединените щати и страните от Западна Европа това е от голямо значение), а количеството на резервния капацитет, изискван от всяка страна в случай на енергийни повреди, е намаляло. Най-накрая се създадоха условия за взаимноизгоден износ и внос на електроенергия. Така RAO UES на Русия вече внася евтина таджикска и киргизка електроенергия през Казахстан. Тези доставки са изключително важни за регионите с енергиен дефицит на Сибир и Урал; те също така позволяват „разреждането“ на Федералния пазар на електроенергия на едро, ограничавайки растежа на тарифите в Русия. От друга страна, RAO UES на Русия едновременно изнася електроенергия в онези страни, където тарифите са няколко пъти по-високи от средните за Русия, например в Грузия, Беларус и Финландия. До 2007 г. се очаква синхронизиране на енергийните системи на Русия и Европейския съюз, отваряйки огромни перспективи за износ на електроенергия от страните-членки на ЕврАзЕС към Европа

Списък на използваната литература:

    Месечно производствено-масово списание "Енергетик" 2001г. номер 1.

    Морозова Т. Г. “Регионални изследвания”, М.: “Единство”, 1998

    Родионова I.A., Бунакова T.M. "Икономическа география", М.: 1998 г.

    Горивно-енергийният комплекс е най-важната структура на руската икономика./Промишленост на Русия. 1999 г. № 3

    Яновски A.B. Енергийна стратегия на Русия до 2020 г., М., 2001.

Зареждане...Зареждане...