Организации связанные с электроэнергетикой в мире. Основные виды генерации электроэнергетики. Основные технологические процессы в электроэнергетике

Процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями называется генерацией электроэнергии .

В настоящее время существуют следующие виды генерации:

  • 1) Тепловая электроэнергетика . В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:
    • - Конденсационные (КЭС, также используется старая аббревиатура ГРЭС);
    • - Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;

КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы, но принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения;

  • 2) Ядерная энергетика . К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, т. к., в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС. Только в данном случае тепловая энергия выделятся не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе. Дальше схема производства электроэнергии ничем принципиально не отличается от ТЭС. Из-за некоторых конструктивных особенностей АЭС нерентабельно использовать в комбинированной выработке, хотя отдельные эксперименты в этом направлении проводились.
  • 3) Гидроэнергетика . К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности, так называемый верхний и нижний бьеф. Вода под действием силы тяжести переливается из верхнего бьефа в нижний по специальным протокам, в которых расположены водяные турбины, лопасти которых раскручиваются водяным потоком. Турбина же вращает ротор электрогенератора. Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Их нельзя считать генерирующими мощностями в чистом виде, т. к. они потребляют практически столько же электроэнергии, сколько вырабатывают, однако такие станции очень эффективно справляются с разгрузкой сети в пиковые часы;
  • 4) Альтернативная энергетика . К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:
    • · Ветроэнергетика -- использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
    • · Гелиоэнергетика -- получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;

Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;

  • 5) Геотермальная энергетика -- использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии. По сути, геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара является не котёл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостатком таких станций является географическая ограниченность их применения: геотермальные станции рентабельно строить только в регионах тектонической активности, т. е., там, где естественные источники тепла наиболее доступны;
  • 6) Водородная энергетика -- использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
  • 7) Стоит также отметить: приливную и волновую энергетику . В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.

Электроэнергетика является базовой инфраструктурной отраслью, обеспечивающей внутренние потребности народного хозяйства и населения в электроэнергии, а также экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья. От её функционирования зависят состояние систем жизнеобеспечения и развитие экономики России.

Значение электроэнергетики велико, так как она является базовой отраслью экономики России, благодаря ее существенному вкладу в социальную стабильность общества и конкурентоспособность промышленности, включая энергоемкие отрасли. Строительство новых мощностей по выплавке алюминия в основном привязано к гидроэлектростанциям. Также в энергоемкий сектор входит черная металлургия, нефтехимия, строительство и т.д.

Электроэнергетика - отрасль экономики Российской Федерации, включающая в себя комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и иных имущественных объектов (в том числе входящих в Единую энергетическую систему России), принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики.. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения.

Производственная база электроэнергетики представлена комплексом энергетических объектов: электростанций, подстанций, котельных, электрических и тепловых сетей, обеспечивающих совместно с другими предприятиями, а также строительными и монтажными организациями, НИИ, проектными институтами - функционирование и развитие электроэнергетики.

Электрификация производственных и бытовых процессов означает использование электроэнергии во всех сферах человеческой деятельности. Приоритет электроэнергии как энергоносителя и эффективность электрификации объясняется следующими преимуществами электроэнергии по сравнению с другими видами энергоносителей:

  • · Возможность концентрации электрической мощности и производства электроэнергии на крупных блоках и электростанциях, что снижает капитальные затраты в строительство нескольких мелких электростанций;
  • · Возможностью деления потока мощности и энергии на меньшие количества;
  • · Легкой трансформации электроэнергии в другие виды энергии - световую, механическую, электрохимическую, тепловую;
  • · Возможностью быстрой и с малыми потерями передачи мощности и энергии на большие расстояния, что позволяет рационально использовать источники энергии, удаленные от центров энергопотребления;
  • · Экологической чистотой электроэнергии как энергоносителя и в результате - улучшением экологической обстановки в районе размещения потребителей энергии;
  • · Электрификация способствует повышению уровня автоматизации производственных процессов, росту производительности труда, повышению качества продукции и снижению ее себестоимости.

С учетом перечисленных достоинств электроэнергия является идеальным энергоносителем, обеспечивающим совершенствование технологических процессов, повышение качества продукции, рост технической вооруженности и производительности труда в производственных процессах, улучшение бытовых условий населения.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и региональной экономики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экономическая география России»

География электроэнергетической промышленности России.

Научный руководитель: доцент Землянская Т.В.

Курсовую работу выполнила студентка первого курса группы Э-108

Кустова Екатерина Николаевна

Кемерово

Введение………………………………………………………………3

1. Роль и место электроэнергетики в топливно-энергетическом комплексе и экономике……………………………………………………………….4

2. Уровень развития электроэнергетики в России в сравнении с другими странами (объем производства на ушу населения)……………………6

3. Структура производства электроэнергии, динамика ее развития

в сравнении с другими странами. ……………………………………...8

4. Структура потребления элекроэнергии по отраслям народного хозяйства в сравнении с другими странами. Программа энергосбережения………………………………………………………10

5. Типы электростанций: их достоинства и недостатки, факторы размещения……………………………………………………………..12

5.1. Тепловая электростанция

5.2. Гидравлическая электростанция

5.3. Атомная электростанция

5.4. Альтернативные источники энергии

6. Исторические особенности формирования электроэнергетики……17

6.1. План ГОЭЛРО и география электростанции

6.2. Развитие электроэнергетики в 50-70-е годы

7. Перспективы развития отрасли. «Второй план ГОЭЛРО».

8. Регионообразующее значений крупнейших электростанций.

9. Характеристика Единой системы России, реформа РАО ЕЭС.

10. Крупнейшие корпорации отрасли

Заключение

Список литературы

Введение

Электроэнергетическая промышленность - ведущая и составная часть энергетики. Она обеспечивает производство, трансформацию и потребление электроэнергии, кроме того, электроэнергетика играет региоонообразующую роль, является стержнем материально-технической базы общества, а также способствует оптимизации территориальной организации производительных сил. Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно - хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Без электроэнергии невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники. Представить без электроэнергии нашу жизнь невозможно.

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

Основными задачами исследования является:

Определения значимость данной отрасли в хозяйственном комплексе страны;

Изучение энергетических ресурсов и факторы размещения электроэнергетической промышленности в России;

Рассмотрение различных типов электростанции, их положительные и отрицательные факторы;

Изучение альтернативных источников энергии, какую роль они играют в современной энергетике;

Изучение целей реструктуризации и перспективы российской электроэнергетической промышленности.

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

1.Роль и место электроэнергетики в топливно-энергетическом комплексе и экономики России.

Совокупность предприятий, установок и сооружений, обеспечивающих добычу и переработку первичных топливно-энергетических ресурсов, их преобразование и доставку потребителям в удобной для использования форме, образует топливно-энергетический комплекс (ТЭК). ТЭК России является мощной экономико-производственной системой. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая 1/5 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства и доходов консолидированного бюджета России, примерно половину доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений.

Электроэнергетика играет особую роль не только в ТЭК, но и в экономике любой страны, и особенно России.

Электроэнергетика – основная системообразующая отрасль любой экономики. От ее состояния и развития зависят уровень и темпы социально-экономического развития страны. В процессе своего функционирования и развития электроэнергетика сотрудничает со многими отраслями хозяйства и конкурирует с некоторыми из них. Огромная роль принадлежит электроэнергетике в обеспечении нормальной деятельности всех отраслей хозяйства, в улучшении функционирования социальных структур и условий жизни населения. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. Надежное и эффективное функционирование электроэнергетики, бесперебойное снабжение потребителей – это основа поступательного развития экономики страны и неотъемлемый фактор обеспечения цивилизованных условий жизни всех ее граждан.

Электроэнергетика имеет очень важное преимущество перед энергией других видов - она легка для передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, преобразования в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую, свет).

Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и во времени, и по количеству (с учетом потерь).

Последние 50 лет электроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей народного хозяйства России. Основное потребление электроэнергии в настоящее время приходится на долю промышленности, в частности тяжелой индустрии (машиностроения, металлургии, химической и лесной промышленности). В промышленности электроэнергия применяется в действие различных механизмов и самих технологических процессах: без нее невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники. Велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту.

Электроэнергетика отличается большим районообразующим значением. Обеспечивая научно-технический прогресс, она сильно воздействует на развитие и территориальную организацию производительных сил.

Передача энергии на большие расстояния способствует эффективному освоению топливно-энергетических ресурсов независимо от их удаленности и места потребления.

Электроэнергетика способствует увеличению плотности размещения промышленных предприятий. В местах больших запасов энергетических ресурсов концентрируются энергоемкие (производство алюминия, магния, титана) и теплоемкие (производство химических волокон) производства, в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости готовой продукции значительно выше, чем в традиционных отраслях.

2.Уровень развития отрасли в сравнении с другими странами (по объемам производства и на душу населения)

К числу крупнейших в мире производителей электроэнергии в 2009 г. относились США, Китай, Япония, Россия, Канада, Германия и Франция. Разрыв в производстве электроэнергии между развитыми и развивающимися странами велик: на долю развитых стран приходится около 65% всей выработки электроэнергии, развивающихся - 22%, стран с переходной экономикой - 13%.

В целом, в мире более 60% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, около 20% - на гидроэлектростанциях, около 17% - на атомных электростанциях и около 1% - на геотермальных, приливных, солнечных, ветровых электростанциях. Однако в этом отношении наблюдаются большие различия по странам мира. Например, в Норвегии, Бразилии, Канаде и Новой Зеландии практически вся электроэнергия вырабатывается на ГЭС. В Польше, Нидерландах и ЮАР, наоборот, почти всю выработку электроэнергии обеспечивают ТЭС, а во Франции, Швеции, Бельгии, Швейцарии, Финляндии, Республике Корее электроэнергетика в основном базируется на АЭС.

В России находится много ГЭС, АЭС, ТЭЦ, ГРЭС, которые производят электроэнергию.

Таблица№1: Производство электроэнергии электростанциями в РФ

По сравнению с 1990 г. к 2000 г. произошло снижение производства энергии. В немалой степени это объясняется старением энергетического оборудования. Резкое снижение мощности вызывает критическое положение в снабжении электроэнергией ряда регионов России (Дальний Восток, Северный Кавказ и др.).

Если производство электроэнергии в 1990 г. взять за 100%, то в 2000 г. выработано всего 78%, т.е. на 22% меньше. А в 2000 в 2008 годах наблюдается рост производства электроэнергии. Сейчас Россия занимает четвертое место в мире по выработке электроэнергии, пропуская впереди США, Китай, Японию. На Россию приходится десятая часть производимой в мире электроэнергии, но по среднедушевому производству электроэнергии Россия находится в третьем десятке государств.

Таблица№2:Произведено электроэнергии в 2009 году

Лидерство России на мировом рынке энергоресурсов, с одной стороны, дает множество политических и экономических преимуществ, а с другой - накладывает целый ряд обязательств и серьезную ответственность. Причем не только на внешнем рынке, но и, внутри страны. Возрастающее потребление электроэнергии во всем мире и в активно развивающейся экономике России - устойчивая тенденция, требующая постоянного увеличения объемов как экспортных поставок энергоносителей, так, безусловно, и стабильного обеспечения растущих потребностей внутреннего рынка. Это придает первоочередную важность таким вопросам, как привлечение в отрасль инвестиций, техническое переоснащение и совершенствование объектов энергетики. Между тем отставание в развитии электроэнергетики от экономики в целом становится все более очевидным.

3. Структура производства электроэнергии, ее динамика в сравнении с зарубежными странами за последние 10 лет.

В состав энергетического хозяйства входят насколько элементов:

· Топливно-энергетический комплекс (ТЭК)- часть энергетического хозяйства от добычи (производства) энергетических ресурсов, их обогащения, преобразования и распределения до получения энергоносителей потребителями. Объединение разнородных частей в единых хозяйственный комплекс объясняется их технологическим единством, организационными взаимосвязями и экономической взаимозависимостью;

· Электроэнергетика – часть ТЭК, обеспечивающая производство и распределение электроэнергии;

· Централизованное теплоснабжение – часть ТЭК, которая производит и распределяет пар и горячую воду от источников общего пользования;

· Теплофикация – часть электроэнергетики и централизованного теплоснабжения, обеспечивающая комбинирование (совместное) производство электроэнергии, пар и орячей воды на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) и магистральный транспорт тепла.

Электроэнергетическое производство (генерация, передача, распределение, сбыт электрической и бытовой энергии), как и всякое другое производство состоит из тех этапов: подготовка производства, собственно производство, поставка продукции.

Подготовка производства осуществляется в технико-экономическом и технологическом аспектах. К первой группе относится подготовка персонала, ресурсов (финансовых и материальных) и оборудования электростанций и сетей (электрических и тепловых). Среди этой деятельности, типичной для большинства промышленных отраслей, специфическими для электроэнергетики являются:

Подготовка энергетических ресурсов (создание запасов энергетического топлива на складах ТЭС, накопление воды в водохранилищах ГЭС, перезарядка реакторов АЭС) и проведение ремонтов основного оборудования электростанций и сетей, а также проверка, реконструкция и совершенствование средств оперативно-технологического (диспетчерского) и автоматического управления. Такая работа связанная с режимами электростанций и энергообъединений, проводится по согласованию с соответствующими диспетчерскими службами. Ко второй группе относится технологическая подготовка производства, тесно связанная с коммерческой деятельностью. При этом планируются режимы работы электростанций, обеспечивающие надежное энергосбережение потребителей и эффективное функционирование соответствующего хозяйствующего субъекта.

4. Структура потребления электроэнергии по отраслям народного хозяйства в сравнению с другими странами. Программа энергосбережения.

В ходе реформы меняется структура отрасли: происходит осуществление разделения естественно-монопольных функций (передача электроэнергии по магистральным ЛЭП, распределение электроэнергии по низковольтным ЛЭП и оперативно-диспечерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), и вместо прежних вертикально-интергрированных компаний («АО-Энерго»), выполнявших все эти функции, создаются стуктуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.

Генерирующие, сбытовые и ремонтные компании становятся частными и конкурируют друг с другом. В эстественномонопольных сферах происходит

5. Типы электростанций, их достоинства и недостатки, факторы размещения.

За последние десятилетия структура производства электроэнергии в России постепенно изменяется. На современном этапе развития топливно-энергетического комплекса основную долю в производстве электроэнергии занимают тепловые электростанции - 66,34%, потом идут гидроэлектростанции - 17,16% и наименьшую долю в производстве электроэнергии занимают атомные электростанции - 16,5%.

Таблица№3: Динамика производства, по видам электростанций.

5.1 Тепловая электростанция – это электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива.

Тепловые электростанции преобладают в России. Тепловые электростанции работают на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланец и торф). На их долю приходится около 67 % производства электроэнергии. Главную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС (государственные районные электростанции), которые обеспечивают потребности экономического района и работают в энергосистемах.

Тепловые электростанции отличаются надежностью, проработаностью процесса. Наиболее актуальны электростанции, использующие высококалорийное топливо, потому что его экономически выгодно транспортировать.

Основными факторами размещения являются топливный и потребительский. Мощные электростанции, как правило, располагаются у источников добычи топлива: чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию. Те электростанции, которые работают на мазуте, в основном, располагаются в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.

Таблица№4: Размещение ГРЭС мощностью более 2 млн кВт

Федеральный округ

ГРЭС

Установленная мощность, млн кВт

Топливо

Центральный

Костромская

Рязанская

Конаковская

Мазут, газ

Уральский

Сургутская 1

Сургутская 2

Рефтинская

Троицкая

Ириклинская

Приволжский

Заинская

Сибирский

Назаровская

Ставропольская

Мазут, газ

Северо-Западный

Киришская

Преимущества тепловых электростанций в том, что они относительно свободно располагаются, в связи с широким распространением топливных ресурсов в России; к тому же они способны вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). К недостаткам тепловых электростанций можно отнести: использование невозобновимых топливных ресурсов, низкий КПД и крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (КПД обычной ТЭС - 37-39%). Несколько большой КПД имеют ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновременным производством электроэнергии. Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута.

Тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200-250 млн т золы и около 60 млн т сернистого ангидрид, к тому же они поглощают огромное количество кислорода.

5.2 Гидравлическая электростанция (ГЭС) – это электростанция, преобразующая механическую энергию потока воды в электрическую энергию, посредством гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы.

ГЭС являются эффективным источником энергии, потому что используют возобновимые ресурсы, к тому же они просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД - более 80%. В итоге производимая на ГЭС энергия является самой дешевой. Самым большим достоинством ГЭС является высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения требуемого количества агрегатов. Это позволяет использовать мощные гидроэлектростанции либо в качестве максимально маневренных «пиковых» электростанций, которые обеспечивают устойчивую работу крупных энергосистем, либо «покрывать» плановые пики суточного графика нагрузки энергосистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает.

Более мощные ГЭС построены в Сибири, т.к. там освоение гидроресурсов наиболее эффективно: удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4-5 раз меньше, чем в Европейской части страны.

Таблица№5: ГЭС мощностью более 2 млн кВт

Гидростроительство в нашей стране характеризуется сооружением на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад – это группа ГЭС, расположенная ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. Помимо получения электроэнергии каскады решают проблемы снабжения населения и производства водой, устранения упадков, улучшения транспортных условий. Наиболее крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская - на Енисее; Иркутская, Братская, Усть-Илимская - на Ангаре; строится Богучанская ГЭС (4 млн кВт).

В Европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская (вблизи Самары), Саратовская, Волжская (вблизи Волгограда). Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами - верхним и нижним. ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей. В России, остро стоит проблема создания маневренности электростанций, в том числе ГАЭС. Построены Загорская ГАЭС (1,2 млн кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн кВт).

5.3 Атомная электростанция (АЭС)- это ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающиеся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимым персоналом.

После катастрофы на Чернобыльской АЭС сократилась программа атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию ввели только четыре энергоблока. Сейчас ситуация меняется: правительством РФ было принято специальное постановление, которое утвердило программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап - модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

На данный момент в России действует девять АЭС. Еще четырнадцать АЭС и АСТ (атомных станций теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

Таблица№6: Мощность действующих АЭС

Были пересмотрены принципы размещения АЭС с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий (в частности, достаточного количества воды), плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных ситуациях. Принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой территории землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, АСТ - не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанций: АЭС- 8 млн кВт, АСТ - 2 млн кВт.

Преимущества АЭС состоят в том, что их можно строить в любом районе независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля). К тому же АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС) и не поглощают кислород.

К негативным последствиям работы АЭС относятся:

Трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станции сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах;

Катастрофические последствия аварий на наших АЭС вследствие несовершенной системы защиты;

Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участи государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделений необходимых средств.

5.4 Альтернативные источники энергии

В последние время в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла Земли, морских проливов. Уже построены электростанции на нетрадиционных источниках энергии. Например, на энергии приливов работают Кислогубская и Мезенская электростанции на Кольском полуострове.

Термальные горячие воды используются для горячего водоснабжения гражданских объектов и в теплично-парниковых хозяйствах. На Камчатке на р. Паужетка построена геотермальная электростанция (мощность 5 мВт).

Крупными объектами геотермального теплоснабжения являются теплично-парниковые комбинаты - Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. Ветровые установки в жилых поселках Крайнего Севера используются для защиты от коррозии магистральных газо и нефтепроводов, на морских промыслах.

Разработана программа, по которой планируется построить ветровые электростанции - Колмыцкую, Тувинскую, Магаданскую, Приморскую и геотермальные электростанции - Верхнее-Мугимовскую, Океанскую. На юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса. По данным экспертов, ввод в эксплуатацию таких электростанций позволит к 2010 довести долю нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России до 2%.

6. Историко-географические особенности развития электроэнергетики в России.

6.1. План ГОЭЛРО и география электростанций.

Развитие электроэнергетики России связано с планом ГОЭЛРО (1920 г.), рассчитанным на 10-15 лет, предусматривающий строительство 30 районных электрических станций (20 ТЭС и 10 ГЭС) общей мощностью1,75 млн. кВт. В числе прочих намечалось построить Штеровскую, Каширскую, Горьковскую, Шатурскую и Челябинскую районные тепловые электростанции, а также ГЭС - Нижегородскую, Волховскую (1926), Днепровскую, две станции на реке Свирь и т.д. В рамках этого проекта было проведено экономическое районирование, был выделен транспортно-энергетический каркас территории страны. Проект охвативосел восемь основных экономических районов (Северный, Центрально-промышленный, Южный, Приволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Кавказский и Туркестанский). В тоже время велось развитие транспортной системы страны (магистрализация старых и строительство новых железнодорожных линий, сооружение Волго-Донского канала).

Кроме строительств электростанций, план ГОЭЛРО предусматривал сооружение сети высоковольтных линий электропередач. Уже в 1922 году была введена первая в стране линия электропередачи напряжением 110 кВ - Каширская ГРЭС, Москва, а в 1933 году принята в эксплуатацию еще более мощная линия - 220 кВ - Нижнесвирская ГЭС, Ленинград. В тот же период началось объединение по сетям электростанций Горького и Иваново, создание энергетической системы Урала.
Реализация Плана ГОЭЛРО потребовала огромных усилий, напряжения всех сил и ресурсов страны. Уже к 1926 г. была выполнена программа "А" плана электростроительства, и к 1930 г. были достигнуты основные показатели Плана ГОЭЛРО по программе "Б"". План ГОЭЛРО положил основу индустриализации в России. К концу 1935 г., т.е. 15-летию плана ГОЭЛРО, вместо 30 запроектированных, было построено 40 районных электростанций общей мощностью 4,5 млн. кВт. Россия располагала мощной разветвленной сетью высоковольтных линий электропередач. В стране функционировали 6 электросистем с годовой производительностью свыше 1 млрд. кВт-ч.

Общие показатели индустриализации страны также существенно превысили проектные задания и СССР вышел по уровню промышленного производства на 1-е место в Европе, и на 2-е место в мире.

Таблица№7: Выполнение плана ГОЭЛРО.

Показатель

План ГОЭЛРО

Год выполнения плана ГОЭЛРО

Валовая продукция промышленности (1913-I)

Мощность районных электростанций (млн.квт)

Производство электроэнергии (млрд. квт. ч.)

Уголь (млн. т.)

Нефть (млн. т.)

Торф (млн. т.)

Железная руда (млн. т.)

Чугун (млн. т.)

Сталь (млн. т.)

Бумага (тыс. т.)

6.2. Развитие электроэнергетики в 50-70 годах.

8. Регионообразующее значение крупнейших электростанций (конкретные примеры).

9. Характеристика Единой энергосистемы России, реформа РАО ЕЭС.

Энергосистема - это группы электростанций разных типов, которые объединенны высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы в электроэнергетике России объединяют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. В энергосистеме для каждой электростанции есть возможность выбрать наиболее экономичный режим работы.

Для более экономного использования потенциала электростанций России создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой входят более 700 крупных электростанций, на которых сосредоточено 84% мощности всех электростанций страны. Объединенные энергетические системы (ОЭС) Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа, Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВ), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВ), Волгоград - Донбасс (800 кВ), Москва - Санкт-Петербург (750 кВ).

Главная цель создания и развития Единой энергетической системы России состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей на территории России с максимально возможной реализацией преимуществ параллельной работы энергосистем.

Единая энергетическая система России входит в состав крупного энергетического объединения - Единой энергосистемы (ЕЭС) бывшего СССР, включающего также энергосистемы независимых государств: Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Латвии, Литвы, Молдовы, Украины и Эстонии. С ЕЭС продолжают синхронно работать энергосистемы семи стран восточной Европы - Болгарии, Венгрии, Восточной части Германии, Польши, Румынии, Чехии и Словакии.

Электростанции, входящие в ЕЭС, вырабатывают более 90% электроэнергии, которая производится в независимых государствах - бывших республиках СССР. Объединение энергосистем в ЕЭС обеспечивает снижение необходимой суммарной установленной мощности электростанций, за счет совмещения максимумов нагрузки энергосистем, которые имеют разницу поясного времени и отличия в графиках нагрузки; к тому же сокращает требуемую резервную мощность на электростанциях; осуществляет наиболее рациональное использование располагаемых первичных энергоресурсов с учетом изменяющейся топливной конъюнктуры; удешевляет энергетическое строительство и улучшает экологическую ситуацию.

Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальнего района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и Европейской части России также очень ограничено. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в среднем намного меньше, чем внутри самих регионов. Энергосистемы этих пяти регионов, а также Сибири и Дальнего Востока рассматриваются в России как отдельные региональные объединенные энергосистемы. Они связывают 68 из 77 существующих региональных энергосистем внутри страны. Остальные девять энергосистем полностью изолированы.

Преимущества системы ЕЭС, унаследовавшей инфраструктуру от ЕЭС СССР, заключаются в выравнивании суточных графиков потребления электроэнергии, в том числе за счет ее последовательных перетоков между часовыми поясами, улучшении экономических показателей электростанций, создании условий для полной электрификации территорий и всего народного хозяйства.

11. Крупнейшие корпорации в отрасли.

Заключение

Список литературы



План:

    Введение
  • 1 История
    • 1.1 История российской электроэнергетики
  • 2 Основные технологические процессы в электроэнергетике
    • 2.1 Генерация электрической энергии
    • 2.2 Передача и распределение электрической энергии
    • 2.3 Потребление электрической энергии
  • 3 Виды деятельности в электроэнергетике
    • 3.1 Оперативно-диспетчерское управление
    • 3.2 Энергосбыт
    • Примечания

Введение

Тепловая электростанция и ветрогенераторы в Германии

Эле́ктроэнерге́тика - отрасль энергетики, включающая в себя производство, передачу и сбыт электроэнергии. Электроэнергетика является наиболее важной отраслью энергетики, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую и др.). Отличительной чертой электрической энергии является практическая одновременность её генерирования и потребления, так как электрический ток распространяется по сетям со скоростью, близкой к скорости света.

Федеральный закон "Об электроэнергетике" даёт следующее определение электроэнергетики:

Электроэнергетика - отрасль экономики Российской Федерации, включающая в себя комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и иных имущественных объектов (в том числе входящих в Единую энергетическую систему России), принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики или иным лицам. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения.

Определение электроэнергетики содержится также в ГОСТ 19431-84:

Электроэнергетика - раздел энергетики, обеспечивающий электрификацию страны на основе рационального расширения производства и использования электрической энергии.


1. История

Электрическая энергия долгое время была лишь объектом экспериментов и не имела практического применения. Первые попытки полезного использования электричества были предприняты во второй половине XIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённый телеграф, гальванотехника, военная техника (например были попытки создания судов и самоходных машин с электрическими двигателями; разрабатывались мины с электрическим взрывателем). Источниками электричества поначалу служили гальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии - генераторов. По сравнению с гальваническими элементами, генераторы обладали бо́льшей мощностью и ресурсом полезного использования, были существенно дешевле и позволяли произвольно задавать параметры вырабатываемого тока. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) - электроэнергетика становилась отдельной отраслью промышленности. Первой в истории линией электропередачи (в современном понимании) стала линия Лауфен - Франкфурт, заработавшая в 1891 году. Протяжённость линии составляла 170 км, напряжение 28,3 кВ, передаваемая мощность 220 кВт . В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупных городах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличением КПД генераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Попутно появлялись новые сферы применения электрической энергии: совершенствовались электрические подъёмники, насосы и электродвигатели. Важным этапом стало изобретение электрического трамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностей электрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.

Начало XX века было отмечено так называемой «войной токов» - противостоянием промышленных производителей постоянного и переменного токов. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния - передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности (см. Высоковольтная линия постоянного тока).


1.1. История российской электроэнергетики

Динамика производства электроэнергии в России в 1992-2008 годах, в млрд кВт∙ч

История российской, да и пожалуй, мировой электроэнергетики, берет начало в 1891 году, когда выдающийся ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский осуществил практическую передачу электрической мощности около 220 кВт на расстояние 175 км. Результирующий КПД линии электропередачи, равный 77,4 %, оказался сенсационно высоким для такой сложной многоэлементной конструкции. Такого высокого КПД удалось достичь благодаря использованию трехфазного напряжения, изобретенного самим учёным.

В дореволюционной России, мощность всех электростанций составляла лишь 1,1 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии равнялась 1,9 млрд кВт*ч. После революции, по предложению В. И. Ленина был развернут знаменитый план электрификации России ГОЭЛРО. Он предусматривал возведение 30 электростанций суммарной мощностью 1,5 млн кВт, что и было реализовано к 1931 году, а к 1935 году он был перевыполнен в 3 раза.

В 1940 году суммарная мощность советских электростанций составила 10,7 млн кВт, а годовая выработка электроэнергии превысила 50 млрд кВт*ч, что в 25 раз превышало соответствующие показатели 1913 года. После перерыва, вызванного Великой Отечественной войной, электрификация СССР возобновилась, достигнув в 1950 году уровня выработки 90 млрд кВт*ч.

В 50-е годы XX века, в ход были пущены такие электростанции, как Цимлянская, Гюмушская, Верхне-Свирская, Мингечаурская и другие. К середине 60-х годов СССР занимал второе место в мире по выработке электроэнергии после США .


2. Основные технологические процессы в электроэнергетике

2.1. Генерация электрической энергии

Генерация электроэнергии - это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:

  • Тепловая электроэнергетика . В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:
    • Конденсационные (КЭС, также используется старая аббревиатура ГРЭС);
    • Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;

КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы. В обоих случаях имеется котёл, в котором сжигается топливо и за счёт выделяемого тепла нагревается пар под давлением. Далее нагретый пар подаётся в паровую турбину, где его тепловая энергия преобразуется в энергию вращения. Вал турбины вращает ротор электрогенератора - таким образом энергия вращения преобразуется в электрическую энергию, которая подаётся в сеть. Принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения;

  • Ядерная энергетика . К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, так как, в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС. Только в данном случае тепловая энергия выделяется не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе. Дальше схема производства электроэнергии ничем принципиально не отличается от ТЭС: пар нагревается в реакторе, поступает в паровую турбину и т. д. Из-за некоторых конструктивных особенностей АЭС нерентабельно использовать в комбинированной выработке, хотя отдельные эксперименты в этом направлении проводились;
  • Гидроэнергетика . К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности (т. н. верхний и нижний бьеф). Вода под действием силы тяжести переливается из верхнего бьефа в нижний по специальным протокам, в которых расположены водяные турбины, лопасти которых раскручиваются водяным потоком. Турбина же вращает ротор электрогенератора. Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Их нельзя считать генерирующими мощностями в чистом виде, так как они потребляют практически столько же электроэнергии, сколько вырабатывают, однако такие станции очень эффективно справляются с разгрузкой сети в пиковые часы;
  • Альтернативная энергетика . К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:
    • Ветроэнергетика - использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
    • Гелиоэнергетика - получение электрической энергии из энергии солнечных лучей; Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;
    • Геотермальная энергетика - использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии. По сути геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара является не котёл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостатком таких станций является географическая ограниченность их применения: геотермальные станции рентабельно строить только в регионах тектонической активности, то есть, там, где естественные источники тепла наиболее доступны;
    • Водородная энергетика - использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
    • Стоит также отметить альтернативные виды гидроэнергетики : приливную и волновую энергетику. В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.

2.2. Передача и распределение электрической энергии

Передача электрической энергии от электрических станций до потребителей осуществляется по электрическим сетям. Электросетевое хозяйство - естественно-монопольный сектор электроэнергетики: потребитель может выбирать, у кого покупать электроэнергию (то есть энергосбытовую компанию), энергосбытовая компания может выбирать среди оптовых поставщиков (производителей электроэнергии), однако сеть, по которой поставляется электроэнергия, как правило, одна, и потребитель технически не может выбирать электросетевую компанию. С технической точки зрения, электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторов, находящихся на подстанциях.

  • Линии электропередачи представляют собой металлический проводник, по которому проходит электрический ток. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев - трёхфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов. Конструктивно линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные .
    • Воздушные ЛЭП подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами. Как правило, провод на воздушной линии не имеет поверхностной изоляции; изоляция имеется в местах крепления к опорам. На воздушных линиях имеются системы грозозащиты. Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Также гораздо лучше ремонтопригодность (особенно в сравнении с бесколлекторными КЛ): не требуется проводить земляные работы для замены провода, ничем не затруднён визуальный осмотр состояния линии. Однако, у воздушных ЛЭП имеется ряд недостатков:
      • широкая полоса отчуждения: в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья; при прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются;
      • незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты, воздушные линии также страдают от ударов молнии. По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную;
      • эстетическая непривлекательность; это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте.
    • Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию, однако можно выявить общие элементы. Сердцевиной кабеля являются три токопроводящие жилы (по числу фаз). Кабели имеют как внешнюю, так и междужильную изоляцию. Обычно в качестве изолятора выступает трансформаторное масло в жидком виде, или промасленная бумага. Токопроводящая сердцевина кабеля, как правило, защищается стальной бронёй. С внешней стороны кабель покрывается битумом. Бывают коллекторные и бесколлекторные кабельные линии. В первом случае кабель прокладывается в подземных бетонных каналах - коллекторах. Через определённые промежутки на линии оборудуются выходы на поверхность в виде люков - для удобства проникновения ремонтных бригад в коллектор. Бесколлекторные кабельные линии прокладываются непосредственно в грунте. Бесколлекторные линии существенно дешевле коллекторных при строительстве, однако их эксплуатация более затратна в связи с недоступностью кабеля. Главным достоинством кабельных линий электропередачи (по сравнению с воздушными) является отсутствие широкой полосы отчуждения. При условии достаточно глубокого заложения, различные сооружения (в том числе жилые) могут строиться непосредственно над коллекторной линией. В случае бесколлекторного заложения строительство возможно в непосредственной близости от линии. Кабельные линии не портят своим видом городской пейзаж, они гораздо лучше воздушных защищены от внешнего воздействия. К недостаткам кабельных линий электропередачи можно отнести высокую стоимость строительства и последующей эксплуатации: даже в случае бесколлекторной укладки сметная стоимость погонного метра кабельной линии в разы выше, чем стоимость воздушной линии того же класса напряжения. Кабельные линии менее доступны для визуального наблюдения их состояния (а в случае бесколлекторной укладки - вообще недоступны), что также является существенным эксплуатационным недостатком.

2.3. Потребление электрической энергии

По данным Управления по энергетической информации США (EIA - U.S. Energy Information Administration) в 2008 году мировое потребление электроэнергии составило около 17,4 трлн кВт ч.

3. Виды деятельности в электроэнергетике

3.1. Оперативно-диспетчерское управление

Система оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике включает в себя комплекс мер по централизованному управлению технологическими режимами работы объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей в пределах Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем, осуществляемому субъектами оперативно-диспетчерского управления, уполномоченными на осуществление указанных мер в порядке, установленном Федеральным законом «Об электроэнергетике» . Оперативное управление в электроэнергетике называют диспетчерским, потому что оно осуществляется специализированными диспетчерскими службами. Диспетчерское управление производится централизованно и непрерывно в течение суток под руководством оперативных руководителей энергосистемы - диспетчеров .


3.2. Энергосбыт

Примечания

  1. 1 2 Федеральный закон Российской Федерации от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ «Об электроэнергетике» - www.rg.ru/oficial/doc/federal_zak/35-03.shtm
  2. Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова том 2 по редакцией проф.А.П.Бурмана и проф.В.А.Строева // Основы современной энергетики. В 2-х томах. - Москва: Издательский дом МЭИ, 2008. - ISBN 978 5 383 00163 9
  3. М. И. Кузнецов Основы электротехники. - Москва: Высшая школа, 1964.
  4. U.S. Energy Information Administration - International Energy Statistics - tonto.eia.doe.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm?tid=2&pid=2&aid=2 (англ.) .
  5. Оперативное управление в энергосистемах/ Е. В. Калентионок, В. Г. Прокопенко, В. Т. Федин. - Минск.: Вышэйшая школа, 2007

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Сервиса и Экономики

Реферат по Экологии

на тему «Электроэнергетика»

Выполнил: студент 1 курса

Проверила:

Введение:

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА, ведущая область энергетики, обеспечивающая электрификацию народного хозяйства страны. В экономически развитых странах технические средства электроэнергетики объединяются в автоматизированные и централизованно управляемые электроэнергетические системы.

Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно - хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Без электроэнергии невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники. Так же велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту. Представить без электроэнергии нашу жизнь невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие) с наименьшими потерями;

способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;

огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;

способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).

невозможностью и, соответственно, ненужностью ее складирования или накопления.

Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии.

Становление и развитие электроэнергетики.

Становление электроэнергетики России связано с планом ГОЭЛРО (1920 г.) сроком на 15 лет, который предусматривал строительство 10 ГЭС общей мощностью 640 тыс. кВт. План был выполнен с опережением: к концу 1935 г. было построено 40 районных электростанций. Таким образом, план ГОЭЛРО создал базу индустриализации России, и она вышла на второе место по производству электроэнергии в мире.

В начале XX в. в структуре потребления энергоресурсов абсолютно преобладающее место занимал уголь. Например, в развитых странах к 1950г. не долю угля приходилось 74%, а нефти – 17% в общем объеме энергопотребления. При этом основная доля энергоресурсов использовалась внутри стран, где они добывались.

Среднегодовые темпы роста энергопотребления в мире в первой половине XX в. составляли 2-3%, а в 1950-1975гг. - уже 5%.

Чтобы покрыть прирост энергопотребления во второй половине XX в. мировая структура потребления энергоресурсов претерпевает большие изменения. В 50-60-х гг. на смену углю все больше приходят нефть и газ. В период с 1952 по 1972гг. нефть была дешевой. Цена на нее на мировом рынке доходила до 14 долл./т. Во второй половине 70-х также начинается освоение крупных месторождений природного газа и его потребление постепенно наращивается, вытесняя уголь.

До начала 70-х годов рост потребления энергоресурсов был в основном экстенсивным. В развитых странах его темп фактически определялся темпом роста промышленного производства. Между тем, освоенные месторождения начинают истощаться, и начинает расти импорт энергоресурсов, в первую очередь – нефти.

В 1973г. разразился энергетический кризис. Мировая цена на нефть подскочила до 250-300 долл./т. Одной из причин кризиса стало сокращение ее добычи в легкодоступных местах и перемещение в районы с экстремальными природными условиями и на континентальный шельф. Другой причиной стало стремление основных стран - экспортеров нефти (членов ОПЕК), которыми в основном являются развивающиеся страны, более эффективно использовать свои преимущества владельцев основной части мировых запасов этого ценного сырья.

В этот период ведущие страны мира были вынуждены пересмотреть свои концепции развития энергетики. В результате, прогнозы роста энергопотребления стали более умеренными. Значительное место в программах развития энергетики стало отводиться энергосбережению. Если до энергетического кризиса 70-х энергопотребление в мире прогнозировалось к 2000 г. на уровне 20-25 млрд. т условного топлива, то после него прогнозы были скорректированы в сторону заметного уменьшения до 12,4 млрд. т условного топлива.

Промышленно развитые страны принимают серьезнейшие меры по обеспечению экономии потребления первичных энергоресурсов. Энергосбережение все больше занимает одно из центральных мест в их национальных экономических концепциях. Происходит перестройка отраслевой структуры национальных экономик. Преимущество отдается мало энергоемким отраслям и технологиям. Происходит свертывание энергоемких производств. Активно развиваются энергосберегающие технологии, в первую очередь, в энергоемких отраслях: металлургии, металлообрабатывающей промышленности, транспорте. Реализуются масштабные научно-технические программы по поиску и разработке альтернативных энергетических технологий. В период с начала 70х до конца 80х гг. энергоемкость ВВП в США снизилась на 40%, в Японии – на 30%.

В этот же период идет бурное развитие атомной энергетики. В 70-е годы и за первую половину 80-х годов в мире было пущено в эксплуатацию около 65% ныне действующих АЭС.

В этот период в политический и экономический обиход вводится понятие энергетической безопасности государства. Энергетические стратегии развитых стран нацеливаются не только на сокращение потребления конкретных энергоносителей (угля или нефти), но и в целом на сокращение потребления любых энергоресурсов и диверсификацию их источников.

В результате всех этих мер в развитых странах заметно снизился среднегодовой темп прироста потребления первичных энергоресурсов: с 1,8% в 80-е гг. до 1,45% в 1991-2000 гг. По прогнозу до 2015 г. он не превысит 1,25%.

Во второй половине 80-х появился еще один фактор, оказывающий сегодня все большее влияние на структуру и тенденции развития ТЭК. Ученые и политики всего мира активно заговорили о последствиях воздействия на природу техногенной деятельности человека, в частности, влиянии на окружающую среду объектов ТЭК. Ужесточение международных требований по охране окружающей среды с целью снижения парникового эффекта и выбросов в атмосферу (по решению конференции в Киото в 1997г.) должно привести к снижению потребления угля и нефти как наиболее влияющих на экологию энергоресурсов, а также стимулировать совершенствование существующих и создание новых энергетических технологий.

География энергетических ресурсов России.

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

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

Центральный экономический район (ЦЭР) имеет довольно выгодное экономическое положение, но не обладает значительными ресурсами. Запасы топливных ресурсов крайне малы, хотя по их потреблению район занимает одно из первых мест в стране. Он расположен на пересечении сухопутных и водных дорог, которые способствуют возникновению и укреплению межрайонных связей. Запасы топлива представлены Подмосковным буроугольным бассейном. Условия добычи в нем неблагоприятны, а уголь - невысокого качества. Но с изменением энерго- и транспортных тарифов его роль повысилась, так как привозной уголь стал слишком дорогим. Район обладает достаточно большими, но значительно выработанными ресурсами торфа. Запасы гидроэнергии невелики, созданы системы водохранилищ на Оке, Волге и других реках. Также разведаны запасы нефти, но до добычи еще далеко. Можно сказать, что энергетические ресурсы ЦЭР имеют местное значение, и электроэнергетика не является отраслью его рыночной специализации.

В структуре электроэнергетики Центрального экономического района преобладают крупные тепловые электростанции. Конаковская и Костромская ГРЭС, имеющие мощность по 3,6 млн. кВт, работают, в основном, на мазуте, Рязанская ГРЭС (2,8 млн. кВт) – на угле. Также достаточно крупными являются Новомосковская, Черепетская, Щекинская, Ярославская, Каширская, Шатурская тепловые электростанции и ТЭЦ Москвы. ГЭС Центрального экономического района невелики и немногочисленны. В районе Рыбинского водохранилища построена Рыбинская ГЭС на Волге, а также Угличская и Иваньковская ГЭС. Гидроаккумулирующая электростанция построена около Сергиева Посада. В районе есть две крупные атомные электростанции: Смоленская (3 млн. кВт) и Калининская (2 млн. кВт), а также Обнинская АЭС.

Все названные электростанции входят в объединенную энергосистему, которая не удовлетворяет потребности района в электроэнергии. К Центру сейчас подключены энергосистемы Поволжья, Урала, Юга.

Электростанции в районе распределены достаточно равномерно, хотя большинство сконцентрировано в центре региона. В перспективе электроэнергетика ЦЭР будет развиваться за счет расширения действующих тепловых электростанций и атомной энергетики.

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

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

В структуре электроэнергетики выделяются крупная Заинская ГРЭС (2,4 млн. кВт), расположенная на севере района и работающая на мазуте и угле, а также ряд крупных ТЭЦ. Отдельные более мелкие тепловые электростанции обслуживают населенные пункты и промышленность в них. В районе построено две атомных электростанции: Балаковская (3млн. кВт) и Димитровградская АЭС. На Волге построены Самарская ГЭС (2,3 млн. кВт), Саратовская ГЭС (1,3 млн. кВт), Волгоградская ГЭС (2,5 млн. кВт). На Каме сооружена Нижнекамская ГЭС (1,1 млн. кВт) в районе города Набережные Челны. Гидроэлектростанции работают в объединенной системе.

Энергетика Поволжья имеет межрайонное значение. Электроэнергия передается на Урал, в Донбасс и Центр.

Особенностью Поволжского экономического района является то, что большая часть промышленности сосредоточена по берегам Волги, важной транспортной артерии. И этим объясняется концентрация электростанций у рек Волги и Камы.

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

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

В Уральском экономическом районе в структуре электроэнергетики преобладают тепловые электростанции. В регионе три крупных ГРЭС: Рефтинская (3,8 млн. кВт), Троицкая (2,4 млн. кВт) работают на угле, Ириклинская (2,4 млн. кВт) – на мазуте. Отдельные города обслуживают Пермская, Магнитогорская, Оренбургская тепловые электростанции, Яйвинская, Южноуральская и Кармановская ТЭС. Гидроэлектростанции построены на реке Уфе (Павловская ГЭС) и Каме (Камская и Воткинская ГЭС). На Урале есть атомная электростанция – Белоярская АЭС (0,6 млн. кВт) около города Екатеринбурга. Наибольшая концентрация электростанций – в центре экономического района.

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

В регионе к отраслям специализации относятся топливная, добывающая, химическая промышленность, электроэнергетика и производство строительных материалов.

В Западной Сибири ведущая роль принадлежит тепловым электростанциям. Сургутская ГРЭС (3,1 млн. кВт) расположена в центре региона. Основная же часть электростанций сосредоточена на юге: в Кузбассе и прилегающих к нему районам. Там расположены электростанции, обслуживающие Томск, Бийск, Кемерово, Новосибирск, а также Омск, Тобольск и Тюмень. Гидроэлектростанция построена на Оби около Новосибирска. Атомных электростанций в районе нет.

На территории Тюменской и Томской областей формируется крупнейший в России программно-целевой ТПК на основе уникальных запасов нефти и природного газа в северной и средней частях Западно-Сибирской равнины и значительных лесных ресурсов.

Восточная Сибирь отличается исключительным богатством и разнообразием природных ресурсов. Здесь сосредоточены огромные запасы угля и гидроэнергетических ресурсов. Наиболее изученными и освоенными являются Канско-Ачинский, Иркутский и Минусинский угольный бассейны. Есть менее изученные месторождения (на территории Тывы, Тунгусский угольный бассейн). Есть запасы нефти. По богатствам гидроэнергетических ресурсов Восточная Сибирь занимает в России первое место. Высокая скорость течения Енисея и Ангары создает благоприятные условия для строительства электростанций.

К отраслям рыночной специализации Восточной Сибири относятся электроэнергетика, цветная металлургия, добывающая и топливная промышленность.

Важнейшей областью рыночной специализации является электроэнергетика. Еще сравнительно недавно эта отрасль была развита слабо и тормозила развитие промышленности региона. За последние 30 лет на баз дешевых угольных и гидроэнергетических ресурсов была создана мощная электроэнергетика, и район занял ведущее место в стране по производству электроэнергии на душу населения.

На Енисее построены Усть-Хантайская ГЭС, Курейская ГЭС, Майнская ГЭС, Красноярская ГЭС (6 млн. кВт) и Саяно-Шушенская ГЭС (6,4 млн. кВт). Большое значение имеют гидравлические электростанции, сооруженные на Ангаре: Усть-Илимская ГЭС (4,3 млн. кВт), Братская ГЭС (4,5 млн. кВт) и Иркутская ГЭС (600 тыс. кВт). Строится Богучановская ГЭС. Также сооружены Мамаканская ГЭС на реке Витим и каскад Вилюйских гидроэлектростанций.

В районе построены мощные Назаровская ГРЭС (6 млн. кВт), работающая на угле; Березовская (проектная мощность – 6,4 млн. кВт), Читинская и Ирша-Бородинская ГРЭС; Норильская и Иркутская ТЭЦ. Также тепловые электростанции построены для обслуживания таких городов, как Красноярск, Ангарск, Улан-Удэ. Атомных электростанций в районе нет.

Электростанции входят в объединенную энергосистему Центральной Сибири. Электроэнергетика в Восточной Сибири создает особо благоприятные условия для развития в регионе энергоемких производств: металлургии легких металлов и ряда отраслей химической промышленности.

Единая энергетическая система России.

Для более рационального, комплексного и экономичного использования общего потенциала России создана Единая энергетическая система (ЕЭС). В ней работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность более 250 млн. кВт (84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра.

Единая энергетическая система имеет ряд очевидных экономических преимуществ. Мощные ЛЭП (линии электропередачи) существенно повышают надежность снабжения народного хозяйства электроэнергией. Они выравнивают годовые и суточные графики потребления электроэнергии, улучшают экономические показатели электростанций и создают условия для полной электрификации районов, где ощущается недостаток электроэнергии.

В состав ЕЭС бывшего СССР входили электростанции, которые распространяли свое влияние на территорию свыше 10 млн. км 2 с населением около 220 млн. человек.

Объединенные энергетические системы (ОЭС) Центра, Поволжья, Урала, Северо-запада, Северного Кавказа входят в ЕЭС европейской части. Их объединяют высоковольтные магистрали Самара – Москва (500кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт), Волгоград - Москва (500 кВт), Самара - Челябинск и др.

Здесь действуют многочисленные тепловые электростанции (КЭС и ТЭЦ) на угле (подмосковном, уральском и др.), сланцах, торфе, природном газе и мазуте, и атомные электростанции. ГЭС имеют большое значение, покрывая пиковые нагрузки крупных промышленных районов и узлов.

Россия экспортирует электроэнергию в Беларусь и на Украину, откуда она идет в страны Восточной Европы, и в Казахстан.

Заключение

РАО "ЕЭС России" как лидеру в отрасли среди бывших республик СССР удалось синхронизировать энергосистемы 14 стран СНГ и Балтии, в том числе и пяти государств - членов ЕврАзЭС, и тем самым выйти на финишную прямую формирования единого рынка электроэнергии. В 1998 году в параллельном режиме работали лишь семь из них.

Взаимные выгоды, получаемые нашими странами от параллельной работы энергосистем, очевидны. Повысилась надежность энергоснабжения потребителей (в свете недавних аварий в США и странах Западной Европы это имеет большое значение), снизилось количество резервных мощностей, необходимых каждой из стран на случай сбоев в энергетике. Наконец, созданы условия для взаимовыгодного экспорта и импорта электроэнергии. Так, РАО "ЕЭС России" уже осуществляет импорт дешевой таджикской и киргизской электроэнергии через Казахстан. Эти поставки крайне важны для энергодефицитных регионов Сибири и Урала, они позволяют также "разбавить" Федеральный оптовый рынок электроэнергии, сдерживая рост тарифов внутри России. С другой стороны, РАО "ЕЭС России" параллельно экспортирует электроэнергию в те страны, где тарифы в несколько раз выше среднероссийских, например, в Грузию, Белоруссию, Финляндию. К 2007 году ожидается синхронизация энергосистем России и Евросоюза, открывающая огромные перспективы экспорта электроэнергии из стран - членов ЕврАзЭС в Европу

Список использованной литературы:

    Ежемесячный производственно – массовый журнал «Энергетик» 2001г. №1.

    Морозова Т. Г. «Регионоведение», М.: «Юнити», 1998 г.

    Родионова И.А., Бунакова Т.М. «Экономическая география», М.:1998г.

    ТЭК – важнейшая структура российской экономики./Промышленность России. 1999 г. №3

    Яновский А.Б Энергетическая стратегия России до 2020г., М., 2001 г.

Loading...Loading...