В 2003 г. была разработана программа «Энергетическая стратегия России», которая на период до 2020 г. предусматривала высокоэффективное производство электроэнергии, экономичные системы её передачи, распределения и использования.
Разработанная в 2010 г. Минэнерго РФ и ОАО «СО ЕЭС» «Программа модернизации электроэнергетики России на период до 2030 г.» имеет следующие главные цели:
а) кардинальное обновление электроэнергетики на базе отечественного и мирового опыта;
б) преодоление нарастающего технологического отставания;
в) морального и физического старения основных фондов;
г) повышение надёжности энергоснабжения;
д) повышение энергетической безопасности страны;
е) снижение тарифов на электроэнергию и тепло.
В Программе предусматривается создание эффективной системы управления функционированием электроэнергетики России, на базе новых перспективных технологий управления производством, передачей и распределением электроэнергии, созданием технологических интеллектуальных электроэнергетических систем и новых энергетических технологий на базе, например:
Распределённой генерации электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии;
Новых проводников для линий электропередач и накопителей энергии;
Прямого преобразования солнечной энергии;
Котлов с циркулирующим кипящим слоем.
Решение этих задач должно сочетаться с углубленным анализом вопросов развития, функционирования, устойчивости и надежности Единой энергетической системы России, ее связей с электроэнергетическими системами других стран, в первую очередь стран СНГ.
К стратегическим целям развития отечественной электроэнергетики в перспективе до 2030 г. следует отнести решение проблемы энергетической безопасности, как важнейшей составляющей государственной энергетической политики, являющейся составной частью национальной безопасности России. При этом развитие электроэнергетики должно обеспечить:
Гарантию надежного энергоснабжения предприятий и населения страны электроэнергией;
Повышение эффективности использования энергоресурсов за счет использования энергосберегающих технологий;
Повышение эффективности функционирования энергетической системы России;
Создание и сохранение целостности Единой энергетической системы на всей территории России с усилением ее интеграции с другими энергетическими объединениями на Евразийском континенте;
Уменьшение вредного воздействия энергетической отрасли на окружающую среду.
Целевые показатели программы включают в себя следующие основные базовые ожидаемые показатели её осуществления:
1. Снижение удельного расхода топлива на отпуск электроэнергии от ТЭС с 332,7 до 300 у.т. /(кВт·ч) в 2020 г. и до 270 у.т. /(кВт·ч) в 2030 г.
2. Сокращение потерь электроэнергии в Единой национальной электросети с 4,6 до 3,5 % в 2020 г. и до 3 % в 2030 г.
3. Сокращение потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях с 8,9 до 6,5 % в 2020 г. и 5 % в 2030 г.
Результаты выполненных исследований оптимального развития генерирующих мощностей выявили, что основная часть вводов генерирующих мощностей должна быть осуществлена на ТЭС (от 70 до 180 млн кВт в зависимости от уровня электропотребления) в районах, нуждающихся в новых генерирующих мощностях.
Основным направлением технического перевооружения и реконструкции тепловых электростанций является замена вырабатывающих свой ресурс энергоустановок новыми передовыми, высокоэффективными технологиями и оборудованием, которое размещается в действующих или новых главных корпусах на тех же площадках. На тепловых газовых электростанциях используются установки комбинированного цикла, на тепловых угольных электростанциях – установки со сжиганием топлива в циркулирующем кипящем слое. В отдаленном будущем будут применяться угольные технологии комбинированного цикла с предварительной газификацией угля или его сжиганием в котлах, оборудованных топками с кипящим слоем под давлением.
Вводы генерирующих мощностей на ГЭС и АЭС оказываются незначительными по сравнению с вводами на ТЭС, что связано с существенными капитальными затратами на их строительство и длительным сроком сооружения. Поэтому основными направлениями развития гидроэнергетики в России, например до 2015 г., являются обеспечение реконструкции и технического перевооружения действующих ГЭС, завершение начатого строительства ГЭС, сохранение экономически оправданных темпов гидроэнергетического строительства в последующей перспективе (с суммарным вводом около 2-3 ГВт мощности ГЭС в течение каждых последующих пяти лет).
В Сибири, на Дальнем Востоке, Северном Кавказе, Северо-Западе и в европейской части должны быть достроены гидроэлектростанции общей мощностью около 9000 МВт. Потребность в ускоренном вводе отдельных начатых строительств ГЭС (Бурейская на Дальнем Востоке, Зеленчукская и Ирганайская на Северном Кавказе) обусловлена острым дефицитом электроэнергии в районах их расположения.
Перечень перспективных проектов гидроэнергетических объектов включает в себя десятки средних и крупных гидроэнергоузлов общей мощностью около 40 млн кВт. Наиболее перспективными регионами гидроэнергостроительства в России остаются Дальний Восток, Северо-Запад и Северный Кавказ.
Важным дополнением к развитию традиционной гидроэнергетики является развитие малой гидроэнергетики. В период до 2030 г. может быть сооружено большое число малых ГЭС единичной мощностью менее 30 МВт с суммарной годовой выработкой электроэнергии 2,2 млрд кВт·ч (преимущественно в европейской части страны).
Развитие ядерной энергетики связано с завершением строительства и вводом в эксплуатацию блоков высокой степени готовности, а также проведением работ по продлению срока службы АЭС на экономически оправданный период времени. В долгосрочной перспективе вводы мощности на АЭС будут связаны с заменой демонтируемых блоков на ряде существующих станций на энергоблоки нового поколения, отвечающие современным требованиям безопасности. Предусмотрено строительство головного энергоблока нового поколения на опытной АЭС в поселке Сосновый Бор; сооружением Смоленской АЭС-2 и Южно-Уральской АЭС.
Предполагается существенно расширить использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии там, где это экономически выгодно:
Ветроустановок для удаленных потребителей;
Солнечных установок для отопления и горячего водоснабжения;
Выходов геотермальных вод;
Установок по производству биогаза из отходов животноводства.
Доля нетрадиционных источников, включая использование малых рек, может составить к 2015 г. 1,0–1,5 % в общем энергобалансе страны.
В России имеется значительный потенциал приливной энергии, оцениваемый в 270 млрд кВт·ч. В качестве перспективных объектов могут рассматриваться: Тугурская (приливная электрическая станция) ПЭС в южной части Охотского моря, Мезенская ПЭС на Белом море, однако ввод этих объектов возможен лишь в отдалённой перспективе.
При формировании единой энергосистемы России и единого энергообъединения на всем Евразийском континенте ключевыми проблемами становятся проблемы повышения пропускных способностей межсистемных связей.
Программа развития существующей электрической сети России должна предусматривать в ближайшее десятилетие устранение существующих технологических ограничений по передаче электроэнергии между различными регионами России, в том числе обеспечивать лучшее использование энергетических возможностей сибирских гидроэлектростанций. В настоящее время «запертые» мощности региона составляют около 10 млн кВт. Эту задачу можно решить путем создания надежных межсистемных связей, обеспечивающих параллельную работу энергосистем Европейской части, Сибири и Дальнего Востока.
Одним из наиболее эффективных способов решения проблемы повышения пропускных способностей и управляемости линий электропередачи является применение гибких (управляемых) электропередач. Эта принципиально новая технология в области электроэнергетики основана на широком внедрении силовой электроники или преобразовательной техники последнего поколения, новейших технологий в области высокотемпературной сверхпроводимости, микропроцессорных систем автоматического управления и регулирования.
Управление линиями электропередач (ЛЭП) – часть общей системы управления потоками мощности в сетях, включения резервных источников электроэнергии, оптимизации режимов работы ЛЭП и генераторов на электростанциях, в том числе за счет использования различных накопителей электроэнергии (индуктивных, емкостных, электрохимических и других). Все это невозможно осуществить без создания глобальной системы обмена информацией о состоянии всех элементов системы, включая источники, сети и потребителей, а также общей системы управления балансом мощности и энергии в системе.
Промышленность любой страны состоит из большого количества разнообразных отраслей, таких как машиностроение или электроэнергетика. Это те направления, в которых развивается конкретная страна, и у разных государств могут быть различные акценты в зависимости от многих факторов, таких как природные ресурсы, технологическое развитие и так далее. В данной статье речь пойдет об одной очень важной и активно развивающейся на сегодняшний день отрасли промышленности - об электроэнергетике. Электроэнергетика - это отрасль, которая развивалась в течение многих лет постоянно, однако именно в последние годы она начала активно двигаться вперед, подталкивая человечество к использованию более экологичных источников энергии.
Что это такое?
Итак, в первую очередь необходимо разобраться, что вообще представляет собой данная отрасль. Электроэнергетика - это подразделение энергетики, которое отвечает за производство, распределение, передачу и продажу именно электрической энергии. Среди других отраслей данной сферы именно электроэнергетика является самой популярной и распространенной сразу по целому ряду причин. Например, из-за легкости ее дистрибуции, возможности передачи ее на огромные расстояния за кратчайшие промежутки времени, а также из-за ее универсальности - электрическую энергию можно без проблем при необходимости трансформировать в другие такие как тепловая, световая, химическая и так далее. Таким образом, именно развитию данной отрасли огромное внимание уделяют правительства мировых держав. Электроэнергетика - это отрасль промышленности, за которой будущее. Именно так считают многие люди, и именно поэтому вам необходимо более детально ознакомиться с ней с помощью данной статьи.
Прогресс производства электроэнергии
Чтобы вы могли полностью понять, насколько важной является для мира данная отрасль, необходимо взглянуть на то, как происходило развитие электроэнергетики на протяжении всей истории ее существования. Сразу же стоит отметить, что производство электроэнергии обозначается в миллиардах киловатт в час. В 1890 году, когда электроэнергетика только начинала развиваться, производилось всего девять млрд кВт/ч. Большой скачок произошел к 1950 году, когда производилось уже более чем в сто раз больше электроэнергии. С того момента развитие шло гигантскими шагами - каждое десятилетие добавлялось сразу по несколько тысяч миллиардов кВт/ч. В результате к 2013 году мировыми державами производилось в сумме 23127 млрд кВт/ч - невероятный показатель, который продолжает расти с каждым годом. На сегодняшний день больше всего электроэнергии дают Китай и Соединенные Штаты Америки - именно эти две страны имеют наиболее развитые отрасли электроэнергетики. На долю Китая приходится 23 процента вырабатываемой во всем мире электроэнергии, а на долю США - 18 процентов. Следом за ними идут Япония, Россия и Индия - каждая из этих стран имеет как минимум в четыре раза меньшую долю в мировом производстве электроэнергии. Что ж, теперь вам также известна и общая география электроэнергетики - пришло время перейти к конкретным видам этой отрасли промышленности.
Тепловая электроэнергетика
Вы уже знаете, что электроэнергетика - это отрасль энергетики, а сама энергетика, в свою очередь, является отраслью промышленности в целом. Однако разветвление не заканчивается на этом - электроэнергетики имеется несколько видов, некоторые из них очень распространенные и используются повсеместно, другие не так популярны. Существуют и альтернативные области электроэнергетики, где используются нетрадиционные методы, позволяющие добиваться масштабного производства электроэнергии без вреда окружающей среде, а также с нейтрализацией всех негативных особенностей традиционных методов. Но обо всем по порядку.
В первую очередь необходимо рассказать о тепловой электроэнергетике, так как она является самой распространенной и известной во всем мире. Как получается электроэнергия данным способом? Легко можно догадаться, что в данном случае происходит преобразование тепловой энергии в электрическую, а тепловая получается путем сжигания различных видов топлива. Теплоэлектроцентрали можно найти практически в каждой стране - это самый простой и удобный процесс получения больших объемов энергии при малых затратах. Однако именно этот процесс и является одним из самых вредных для окружающей среды. Во-первых, для получения электроэнергии используется природное топливо, которое когда-нибудь гарантированно закончится. Во-вторых, продукты горения выбрасываются в атмосферу, отравляя ее. Именно поэтому и существуют альтернативные методы получения электроэнергии. Однако это еще далеко не все традиционные виды электроэнергетики - есть и другие, и дальше мы сконцентрируемся именно на них.
Ядерная электроэнергетика
Как и в предыдущем случае, при рассмотрении ядерной электроэнергетики можно многое почерпнуть уже из названия. Выработка электроэнергии в данном случае производится на атомных реакторах, где происходит расщепление атомов и деление их ядер - в результате этих действий происходит большой выброс энергии, которая затем и трансформируется в электрическую. Вряд ли кому-то еще неизвестно, что это самая небезопасная электроэнергетика. Промышленность далеко не каждой страны имеет свою долю в мировом производстве ядерной электроэнергии. Любая утечка из такого реактора может привести к катастрофическим последствиям - достаточно вспомнить Чернобыль, а также происшествия в Японии. Однако в последнее время безопасности уделяется все больше внимания, поэтому атомные электростанции строятся и дальше.
Гидроэнергетика
Еще одним популярным способом производства электроэнергии является получение ее из воды. Этот процесс происходит на гидроэлектростанциях, он не требует ни опасных процессов деления ядра атома, ни вредных для окружающей среды сжиганий топлива, но имеет и свои минусы. Во-первых, это нарушение естественного течения рек - на них строятся дамбы, за счет которых создается необходимое течение воды в турбины, благодаря чему и получается энергия. Зачастую из-за строительства дамб осушаются и гибнут реки, озера и другие природные водохранилища, поэтому нельзя сказать, что это идеальный вариант для данной отрасли энергетики. Соответственно, многие предприятия электроэнергетики обращаются не к традиционным, а к альтернативным видам получения электроэнергии.
Альтернативная электроэнергетика
Альтернативная электроэнергетика - это собрание видов электроэнергетики, отличных от традиционных в основном тем, что они не требуют нанесения того или иного вида вреда окружающей среде, а также не подвергают никого опасности. Речь идет о водородной, приливной, волновой и многих других разновидностях. Самым распространенными из них являются ветро- и гелиоэнергетика. Именно на них делается акцент - многие считают, что именно за ними будущее данной отрасли. В чем суть этих видов?
Ветроэнергетика - это получение электроэнергии из ветра. В полях строятся ветряные мельницы, которые работают очень эффективно и позволяют обеспечивать энергией ненамного хуже, чем описанные ранее методы, но при этом для действия ветряков нужен только лишь ветер. Естественно, недостатком данного метода является то, что ветер - это природная стихия, которую невозможно себе подчинить, однако ученые работают над улучшением функциональности ветряных мельниц современности. Что касается гелиоэнергетики, то здесь электроэнергия получается из солнечных лучей. Как и в случае с предыдущим видом, здесь также необходимо работать над увеличением аккумулирующей мощности, так как солнце светит далеко не всегда - и даже если погода безоблачная, в любом случае в определенный момент наступает ночь, когда солнечные панели не способны производить электроэнергию.
Передача электроэнергии
Что ж, теперь вы знаете все основные виды получения электроэнергии, однако, как вы уже могли понять из определения термина электроэнергетики, получением все не ограничивается. Энергию необходимо передавать и распределять. Так, передается по линиям электропередач. Это металлические проводники, которые создают одну большую электрическую сеть во всем мире. Ранее чаще всего использовались воздушные линии - именно их вы можете видеть вдоль дорог, перекинутые от одного столба к другому. Однако в последнее время большую популярность обретают кабельные линии, которые прокладываются под землей.
История развития электроэнергетики России
Электроэнергетика России начала развиваться тогда же, когда и мировая - в 1891 году, когда впервые была удачно осуществлена передача электрической мощности на практически двести километров. В реалиях дореволюционной России электроэнергетика была невероятно слабо развита - годовая выработка электричества на такую огромную страну составляла всего 1,9 млрд кВт/ч. Когда же состоялась революция, Владимир Ильич Ленин предложил реализация которого была начата немедленно. Уже к 1931 году задуманный план был выполнен, однако скорость развития оказалась настолько впечатляющей, что к 1935 году план был перевыполнен в три раза. Благодаря этой реформе уже к 1940 году годовая выработка электроэнергии в России составила 50 млрд кВт/ч, что в двадцать пять раз больше, чем до революции. К сожалению, резкий прогресс был прерван Второй мировой войной, однако после ее завершения работы восстановились, и к 1950 году Советский Союз вырабатывал 90 млрд кВт/ч, что составляло около десяти процентов всеобщей выработки электроэнергии по всему миру. Уже к середине шестидесятых годов Советский Союз вышел на второе место в мире по производству электроэнергии и уступал только Соединенным Штатам. Ситуация оставалась на таком же высоком уровне вплоть до распада СССР, когда электроэнергетика оказалась далеко не единственной отраслью промышленности, которая сильно пострадала из-за этого события. В 2003 году был подписан новый ФЗ об электроэнергетике, в рамках которого в ближайшие десятилетия должно происходить стремительное развитие этой отрасли в России. И страна определенно движется в этом направлении. Однако одно дело - подписать ФЗ об электроэнергетике, и совершенно другое - его реализовать. Именно об этом и пойдет речь далее. Вы узнаете о том, какие на сегодняшний день существуют проблемы электроэнергетики России, а также какие будут выбираться пути для их решения.
Избыток электрогенерирующих мощностей
Электроэнергетика России находится уже в гораздо более хорошем состоянии, чем десять лет назад, так что можно смело сказать, что прогресс идет. Однако на недавно проведенном энергетическом форуме были выявлены основные проблемы этой отрасли в стране. И первая из них - избыток электрогенерирующих мощностей, который был вызван массовой постройкой электростанций низкой мощности в СССР вместо строительства малого количества электростанций высокой мощности. Все эти станции все равно нужно обслуживать, поэтому выхода из ситуации два. Первый - это вывод мощностей из эксплуатации. Этот вариант был бы идеальным, если бы не огромные стоимости такого проекта. Поэтому Россия, скорее всего, будет двигаться в сторону второго выхода, а именно увеличения объема потребления.
Импортозамещение
После введения западных станций промышленность России очень остро ощутила свою зависимость от заграничных поставок - это сильно затронуло и электроэнергетику, где практически ни в одной из современных сфер деятельности полный процесс производства тех или иных генераторов не проходил исключительно на территории РФ. Соответственно, правительство планирует наращивать производственные мощности в нужных направлениях, контролировать их локализацию, а также пытаться максимально избавиться от зависимости от импорта.
Чистый воздух
Проблема заключается в том, что современные российский компании, работающие в сфере электроэнергетики, очень сильно загрязняют воздух. Однако Министерство экологии РФ ужесточило законодательство и стало чаще собирать штрафы за нарушение установленных норм. К сожалению, компании, страдающие от этого, не планируют пытаться оптимизировать свое производство - они бросают все силы на то, чтобы задавить «зеленых» количеством, и требуют смягчения законодательства.
Миллиарды долга
На сегодняшний день суммарный долг пользователей электроэнергии по всей России составляет около 460 миллиардов российских рублей. Естественно, если бы в распоряжении страны были все те деньги, которые ей задолжали, то она могла бы значительно быстрее развивать электроэнергетику. Поэтому правительство планирует ужесточить наказания за просрочки в оплате счетов за электричество, а также будет призывать тех, кто не хочет платить по счетам в будущем, устанавливать собственные солнечные панели и снабжать себя энергией самостоятельно.
Регулируемый рынок
Самая главная проблема отечественной электроэнергетики - это полная регулируемость рынка. В европейских странах регулирование рынка энергетики практически полностью отсутствует, там имеется самая настоящая конкуренция, поэтому отрасль развивается огромными темпами. Все эти правила и регуляции очень сильно тормозят развитие, и в результате РФ уже начала закупки электроэнергии из Финляндии, где рынок практически не регулируется. Единственное решение этой проблемы - переход к модели свободного рынка и полный отказ от регуляции.
Как известно, на данный период времени, перед отраслью стоит ряд проблем. Наиболее важной из которых является экологическая проблема. В России выброс вредных веществ в окружающую среду на единицу продукции превышает аналогичный показатель на западе в 6-10 раз. Так, В 2000 г. объемы выбросов вредных веществ в атмосферу составляли 3,9 млн тонн (98% к уровню 1999 г.), в том числе выбросы от ТЭС - 3,5 млн тонн (90%). На диоксид серы приходится до 40% общего объема выбросов, твердых веществ - 30%, оксидов азота - 24%. Таким образом, ТЭС являются главной причиной формирования кислотных осадков.
Крупнейшими загрязнителями атмосферы являются Рефтинская ГРЭС (г. Асбест, Свердловская обл.) -360 тыс. тонн, Новочеркасская (г. Новочеркасск, Ростовская обл.) - 122 тыс. тонн, Троицкая (г. Троицк-5, Челябинская обл.) - 103 тыс. тонн, Приморская (г. Лучегорск, Приморский край) - 77 тыс. тонн, Верхнетагильская ГРЭС (Свердловская обл.) - 72 тыс. тонн
Энергетика является и крупнейшим потребителем пресной и морской воды, расходуемой на охлаждение агрегатов и используемой в качестве носителя тепла. На долю отрасли приходится 77% общего объема свежей воды, использованной промышленностью России. Экстенсивное развитие производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что на экологический фактор не уделялось достаточное количество внимания. После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Конечно, это неудивительно. Ведь авария на этой станции (Украина, севернее Киева) 26 апреля 1986 года по долговременным последствиям стала самой масштабной катастрофой, которая произошла за весь исторический период существования человечества. Впервые сотни тысяч людей столкнулись с реальной опасностью “мирного атома”, неизбежностью возникновения чрезвычайной ситуации в условиях НТР, с неготовностью общества и государства к их предотвращению и сведению к минимуму их последствий.
Непосредственно после аварии общая площадь загрязнения составила 200 тысяч км.2. Площадь загрязнения, где устойчиво сохраняется повышенный уровень загрязнения- 10 тысяч км 2 . Здесь расположено около 640 населенных пунктов с населением свыше 230 тысяч человек. Радиоактивное загрязнение окружающей среды в пределах Украины, Белоруссии, некоторых областях России, остается крайне острой проблемой. Поэтому существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в100 млн. квт (США уже достигли этого показателя) была фактически законсервирована. Огромные прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся в России АЭС, станции, признанные зарубежными экспертами как вполне надежные, были заморожены даже в стадии монтажа оборудования. Однако последнее время положение меняется: в июне 93-го года был пущен четвертый энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой конструкции.
Таким образом, одной из немаловажных проблем энергетики является экологическая, которая непосредственно связана с использованием оборудования на электростанциях. Так, неправильное, небрежное обращение с техникой может привести к непредвиденным последствиям. На мой взгляд, государство должно в первую очередь уделять внимание именно этой проблеме, обеспечивать совершенную систему защиты всего населения от радиоактивных выбросов.
Другой нерешённой проблемой в сфере электроэнергетики является проблема использования устаревшего оборудования. Около одной пятой производственных фондов в электроэнергетике близки или превысили проектные сроки эксплуатации и требуют реконструкции или замены. Обновление оборудования, как известно, ведется недопустимо низкими темпами и в явно недостаточном объеме.
Следующей нерешённой проблемой электроэнергетики на данный момент стала проблема финансирования и развал хозяйственных связей.
Что же касается перспективы развития электроэнергетики России, то можно сделать вывод о том, что без нерешённых проблем процветание данной отрасли просто невозможно! На мой взгляд, правительство должно в первую очередь уделять внимание именно энергетике России, которая нуждается в выполнении определённых задач.
1. Снижение энергоемкости производства.
2. Сохранение единой энергосистемы России.
3. Повышение коэффициента используемой мощности э/с.
4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга. 5. Скорейшее обновление парка э/с.
6. Приведение экологических параметров э/с к уровню мировых стандартов. На данный период времени для решения всех этих мер принята правительственная программа "Топливо и энергия", представляющая собой сборник конкретных рекомендаций по эффективному управлению отраслью и ее переходу от планово-административной к рыночной системе инвестирования.
Системными прогнозами развития всего электроэнергетического комплекса занимаются немногочисленные группы экспертов, которые разрабатывают так называемые «модели» всего ТЭК.
Так, структура производства электроэнергии по сценарию «Стратегия инерции» представлена на данном графике.
График №1.
При этом, эксперты считают, что инвестиции, требуемые для развития электрогенерации и электросетевого хозяйства до 2020 г. (с учетом компенсации выбывающих мощностей), составляют еще 457 млрд долл. в ценах 2005 г. (420 млрд долл., по оценкам Минпромэнерго). Таким образом, суммарно требуемые капитальные вложения в отечественный ТЭК в 2006-2020 гг. могут превысить 1 трлн долл. (I,12) При этом способность ТЭК мобилизовать подобные средства далеко не очевидна, особенно если иметь в виду возможное снижение цен на нефть и газ на мировых рынках и вероятность прихода частных инвесторов в электроэнергетику. В случае неудачи в электроэнергетике, «энергетический голод» будет обостряться, а темпы экономического роста замедлятся. Но даже успешная мобилизация таких огромных средств частично за счет отвлечения их из менее капиталоемких секторов экономики приведет к снижению темпов экономического роста и усилению перегрузки инвестиционного комплекса экономики, который ответит (и уже отвечает) удорожанием строительства единичной мощности.
Поэтому о процветании энергетики в России можно судить исходя из основных положений о том, каковы будут инвесторы и какое количество средств будет затрачено на развитие данной отрасли.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ ВПО «КГТУ»
БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА
Институт прикладной экономики и менеджмента
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Введение в специальность»
Тема: «Электроэнергетика страны, проблемы и перспективы развития»
Выполнил:
студент 1 курса
Гзирян В.Н.
Калининград, 2015
Введение
Электроэнергетика, ведущая и составная часть энергетики. Она обеспечивает генерирование (производство), трансформацию и потребление электроэнергии, кроме того, электроэнергетика играет районообразующую роль (являясь стержнем материально-технической базы общества), а также способствует оптимизации территориальной организации производительных сил. Электроэнергетика включает тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции, электрические сети, тепловые сети, самостоятельные котельные.
В экономически развитых странах технические средства электроэнергетики объединяются в автоматизированные и централизованно-управляемые электроэнергетические системы. 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 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 сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений, для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах. Огромную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог, за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности. Поэтому, актуальность темы является очевидной, также как очевидна важность электроэнергетики в хозяйственной жизни нашей страны.
электроэнергетика экономический природный гидроэлектростанция
2. Электроэнергетика страны
2.1 История развития электроэнергетики страны
В начале ХХ в. свыше 2/3 мирового энергопотребления обеспечивалось за счет угля. В это же время в топливном балансе России дрова составляли 57%, солома - 11%, на минеральное топливо (прежде всего уголь) приходилось 32%. По структуре топливного баланса дореволюционная Россия была типичной аграрной страной, использующей в основном энергию древесного топлива, которая дополнялась силой ветра или воды. В дореволюционной России насчитывалось около миллиона водяных и ветряных мельниц - это несколько Курских АЭС по мощности. Одним из ключевых моментов становления индустриального общества является переход к использованию минерального топлива. В России он наступил лишь в 30-х годах ХХв.
В конце ХХ в. главную роль в российском балансе топлива играют: газ - 50%, нефть - 31% и уголь - 12,5%, на остальные виды топлива приходится 7%. Топливный баланс России гораздо “экологичнее”, чем среднемировой - в мировом балансе уголь составляет 30%, а газ - лишь 25%.
Первые нефтепромыслы появились в России близ Баку в 1848 г. и у Майкопа в 1854 г. (в США они возникли лишь в 1859 г.). Уже в начале ХХ в. Россия по размерам добычи нефти (11,5 млн. т) занимала первое место в мире, обеспечивая почти половину мирового “черного золота”. В Российской империи 83% нефти добывали в Бакинском нефтяном районе (ныне - Азербайджан), 13% - в районе Грозного. Большая часть добычи производилась иностранными нефтепромышленниками.
До 50-х годов Кавказ, то есть Бакинский район и месторождения Северного Кавказа, оставался главной нефтяной базой СССР. В 50-60-е годы эти функции постепенно перешли к Волго-Уральскому району. Но уже в 70-х годах на первый план выдвинулась Западная Сибирь. Сдвиги в размещении нефтяной промышленности объяснялись истощением старых и открытием новых природных источников жидкого топлива. В 1996 г. почти 70% российской нефти добывалось в Среднем Приобье, главным образом в Ханты-Мансийском АО (163 млн. т) и Ямало-Ненецком АО (34 млн. т). В Волго-Уральском районе сосредоточено около 25% российской нефтедобычи, в том числе в Татарии - 25 млн. т и Башкирии - 14 млн. т. Лишь 5% общероссийской добычи приходится на остальные нефтеносные районы страны.
В нефтяных месторождениях, как правило, содержатся попутные нефтяные газы - ценнейшее топливно-энергетическое и химическое сырье. Эти газы у нас используются лишь на 60-70%, остальные в целях безопасности сжигаются в факелах. Газовые факелы издавна “украшают” и делают безжизненным пейзаж нефтепромыслов, особенно в Западной Сибири. Одна из причин этого - стремление строить непременно крупные газоперерабатывающие заводы. Их строительство занимает 5-10 лет, в результате мощности вступают в строй тогда, когда уже начинается падение добычи. Высокий (95-98) процент использования нефтяного газа в США и Канаде объясняется удачным сочетанием на нефтепромыслах этих стран крупных и мелких заводов-утилизаторов газа. Есть там и мобильные “заводы на колесах”.
Это самая молодая и чрезвычайно быстрорастущая отрасль топливной промышленности России. В Российской империи месторождения естественного газа были известны, но не разрабатывались. С 1960 по 1990 г. добыча газа в России возросла с 24 до 640 млн. т (в 27 раз!). Даже кризис 90-х годов, когда промышленное производство в стране сократилось более чем наполовину, слабо затронул газовую промышленность; добыча газа осталась на уровне 600--610 млрд. м3.
В 1970 г. больше половины российского газа добывалось на Северном Кавказе (главным образом в Ставропольском и Краснодарском краях), 16% - в Поволжье и 11% - в Западной Сибири (в том числе в Ямало-Ненецком АО - лишь 0,2%).Но всего за 25 лет география газовой промышленности резко изменилась. В 1996 г. свыше 90% “голубого топлива” добывается в Западной Сибири, в том числе 88% - в Ямало-Ненецком АО и 3% - в Ханты-Мансийском АО. Среди других газодобывающих регионов выделяется лишь Оренбургская область - около 5% российской добычи.
В 1913 г. добыча угля в России составила 34 млн. т, еще 9 млн. т было ввезено из-за границы, в основном из Англии. 80 лет спустя Россия не только полностью удовлетворяет свои потребности в угле, но и экспортирует 20 млн. т (около 8% добычи).В отличие от нефтегазодобывающей промышленности, угледобыча гораздо более рассредоточена по территории страны. Около 1/3 российского угля добывается в Кузбассе (Кемеровская обл.), освоение которого началось на рубеже веков. Во время Великой Отечественной войны, когда фашисты захватили “всесоюзную кочегарку” - Донбасс, стал разрабатываться Печорский угольный. С 70-х годов разрабатываются Канско-Ачинский (Красноярский край) и Южно-Якутский бассейны, соответственно 15% и 4% добычи. Кроме названных, всероссийское значение имеет “старый” Донбасс (его российская часть - Ростовская обл.) - 7% добычи.
2.2 Природные - географические и экономические особенности энергетики России
Россия - самая холодная страна планеты. Канада, конечно, тоже северная страна, но самые северные канадские города лежат на широте Курска. Да и российский “юг” очень специфичен. Скажем, южно-сибирский город Новосибирск расположен чуть южнее столицы Дании, но изотерма января в Дании - около 0°С, а в Новосибирске - минус 20°С. Поэтому в нашей стране приходится тратить значительную часть энергии на преодоление холода, неведомого жителям других районов планеты. На потребление энергии влияет и размер территории страны, ее конфигурация, протяженность ее коммуникаций. Россия - не только самая большая страна, но и самая вытянутая - длинной полосой почти на 8 тыс. км. Это сильно затрудняет организацию транспорта. Грузовые и пассажирские перевозки на тысячи километров тоже требуют расхода огромного количества энергии. Поэтому, чтобы поддерживать западноевропейский уровень жизни, в России нужно затрачивать в два-три раза больше энергии на душу населения, чем в Западной Европе. Такой уровень требует производить около 19 т условного топлива на человека в год.Природно-географические условия - не единственная причина высоких расходов энергии в России. Ее экономика отличается высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии. Кроме того, во всех секторах хозяйства преобладают старые энергорасточительные технологии. Велики и прямые потери энергии в сетях, производстве, быту. Лишь по принципу “уходя, гасите свет”, то есть наведением элементарного порядка, у нас можно сэкономить 5-7% всей вырабатываемой в России энергии.В результате на единицу выработанной продукции в России ныне расходуется энергии в 2,5-3 раза больше, чем в США и в Западной Европе, и в 4 раза больше, чем в Японии. Так было не всегда. В начале 70-х годов на единицу продукции в СССР расходовали примерно столько же энергии, сколько и в США. Однако разразившийся вскоре мировой энергетический кризис, когда страны Ближнего Востока взвинтили цены на нефть, дал начало технологической революции. Скачок цен на нефть, а затем и другие энергоресурсы заставил страны Западной Европы, США, Японию создавать энергосберегающие технологии.
Нашу страну, к сожалению, эти процессы не затронули. Нефть в России по-прежнему стоила дешевле минеральной воды, что не стимулировало ее экономию, а в ТЭК применялись технологии, созданные на рубеже XIX-XX вв. Тем не менее, Россия остается крупнейшей топливно-энергетической державой мира. Природа щедро наделила нашу страну энергетическим сырьем. Она располагает примерно четвертью всех энергоресурсов планеты: 45% мировых запасов газа, 13% нефти, 30% угля, 14% урана. Но это еще не все. Для российской территории характерна невысокая степень разведанности ресурсов, то есть изученности недр на базе новейших геологоразведочных технологий. Например, степень разведанности ресурсов нефти составляет 34%, газа - лишь 25%. Показатель разведанности нефтегазового сырья сильно изменяется по территории - от 58% на Урале до 3% в Восточной Сибири и 5% - на шельфах морей.
2.3 Размещение отраслей энергетики России
В нашей стране производится и потребляется огромное количество электроэнергии. Она почти полностью вырабатывается тремя основными типами электростанций: тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями.
Размещение предприятий электроэнергетики зависит от двух факторов: топливных энергетических ресурсов и потребителей. По степени обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами районы России можно подразделить на 3 группы:
1) наиболее высокая - Дальневосточный, Восточно-сибирский, Западно-сибирский;
2) относительно высокая - Северный, Северо-кавказский;
3) низкая - Северо-Западный, Центральный, Центрально-Черноземный, Поволжский, Уральский.
Перспективными районами нефтегазодобычи в России считаются шельфовые акватории Арктики и Охотского (северо-восток Сахалина) морей. В Баренцевом и Карском морях открыты десять месторождений, среди которых есть газовые супергиганты: Ленинградское, Русановское, Штокмановское и крупное нефтяное - Приразломное. Однако осваивать и эксплуатировать эти ресурсы будет очень непросто. Добычу придется вести в районах, где низкие температуры, быстрое оледенение и полутораметровый дрейфующий лед сохраняются свыше 200 дней в году, дуют ураганные ветры со скоростью более 50 м/с, а в Охотском море реальную опасность представляют землетрясения, доходящие до 10 баллов. Эти условия требуют строительства противосейсмических ледостойких и противоштормовых платформ, аналогов которым нет в мире.
Потенциальные ресурсы нефти выявлены и на шельфе Каспийского моря. Широко развернутая разведка и разработка здесь нефтяных месторождений сопряжена со значительным риском аварий, разливов нефти, что может нанести ущерб ценнейшим рыбным ресурсам этого водоема - он дает до 90% мирового улова осетровых рыб. Стоимость тонны черной икры более чем в 4000 раз выше, чем стоимость тонны нефти. России предпочтительнее использовать самовоспроизводящиеся рыбные ресурсы Каспия, чем превращать его в нефтяное озеро. А невозобновимые нефтяные ресурсы лучше оставить будущим поколениям россиян, которые разработают новые, экологически щадящие технологии их добычи.
Во многих районах страны разрабатываемые ресурсы ископаемого топлива используются на местах. Важное значение для обеспечения региональных нужд имеют, например, угли Подмосковного бассейна (Тульская обл. и соседние районы), Урала, Приморья, Сахалина и др.
Шахты - это природно-технические геосистемы, в которых природные и технические составляющие настолько тесно взаимосвязаны, что функционируют как единое целое. Закрытие шахт в некотором смысле напоминает вывод из эксплуатации атомных электростанций. Ликвидация и шахт, и АЭС требует крупных затрат экологического назначения. В противном случае экологический ущерб от закрытия шахт намного превысит ущерб от их функционирования. В связи с этим мероприятия по закрытию шахт требуют серьезного технико-экономического и экологического обоснования.
По объему производства электроэнергии Россия уступает США почти в три раза, но она производит электроэнергии больше, чем ФРГ, Франция и Великобритания вместе взятые по выработке электроэнергии на душу населения - (5700 кВт. Ч.), мы отстаем от США (12 000 кВт. Ч), но находимся примерно на уровне западноевропейских стран. Среди крупных экономических районов по масштабам производства электроэнергии выделяются: Центральный район (18% общероссийского производства), Восточная Сибирь (17%), Урал (15%), Западная Сибирь (13%). На семь остальных экономических районов приходится лишь 37% общей выработки. Электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы, наоборот, работают на местных энергетических ресурсах и передают электроэнергию в другие районы.
Тепловые электростанции размещаются в районах топливных баз при наличии ресурсов дешевого, но малокалорийного топлива, которое невыгодно транспортировать. Например, Канско-Ачинский уголь использует Березовская ГРЭС-1 проектной мощностью 6,4 млн. кВт. На попутном нефтяном газе работают две электростанции в Сургуте суммарной мощностью 6 млн. кВт. Если же электростанции используют высококалорийное топливо, которое выдерживает дальние перевозки (природный газ), они размещаются ближе к местам потребления электроэнергии. В России созданы крупнейшие в мире гидроэнергетические каскады, в основном на равнинных реках. Общая мощность Волжско-Камского каскада - 11,5 млн. кВт. В него входят крупные ГЭС под Самарой (2,5 млн. кВт), Волгоградом (2,3 млн. кВт) и др. Еще более мощный (22 млн. кВт) - Ангаро-Енисейский каскад, включающий ГЭС: Саяно-Шушенскую (6,4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4,6 млн. кВт), Усть-Илимску (4,3 млн. кВт), сооружающуюся Богучанскую (4 млн. кВт) и др. Строительство множества ГЭС на равнинных реках, наряду с очевидными плюсами (выработка дешевой электроэнергии, улучшение условий судоходства и орошения в сельском хозяйстве), имело и негативные последствия. Главные из них - затопление ценных сельскохозяйственных земель, особенно высокопродуктивных пойменных лугов в долине Волги, и ухудшение экологической обстановки. Так, до строительства ГЭС на Волге ее полный водообмен (то есть полная смена русловых вод реки) на участке от Рыбинска до Волгограда происходил за 50 суток, а теперь длится 450-500 суток. В результате в “полустоячей” Волге, перекрытой плотинами-тромбами, очень медленно идут процессы самоочищения реки, а ведь в волжский бассейн поступает почти 40% всех загрязненных сточных вод страны.
2.4 Состояние энергетики России на сегодняшний день
Пик производства энергетических ресурсов в России приходился на 80-е годы. В этот период на долю нашей страны приходилось почти 30% мировой добычи природного газа, 20% нефти, 10% угля, более 8% мирового производства электроэнергии. К середине кризисных 90-х годов уровень добычи газа практически не изменился, а вот производство нефти снизилось почти в 2 раза, угля - в 1,7 и электроэнергии - в 1,3 раза. В 1996 г. Россия занимала 1-е место в мире по добыче природного газа, 2-е - бурого угля, 3-е - нефти, 6-е - по добыче каменного угля.
При общем спаде производства, ТЭК усиливает свои позиции в хозяйстве страны. Если в 1991 г. доля ТЭКа в производстве промышленной продукции составляла 11,6%, то в 2014 г. - более 40%. Объяснение этому парадоксу простое - не ТЭК работает лучше, а другие хозяйственные сектора работают хуже. ТЭК остается островком сравнительного благополучия в кризисной российской экономике. Хотя это «благополучие», естественно, очень относительно.
Так, резкое снижение финансирования геологических изысканий привело к такому же резкому снижению разведанных запасов минерального сырья. Если в 1991 г. прирост разведки запасов нефти в 2 раза превышал уровень ее добычи, то в 2004-м разведанные запасы составляли лишь 72% от уровня добычи. Россия - крупнейший поставщик энергетического сырья на мировой рынок. На экспорт идет почти 40% добываемой в стране нефти и 33% газа. ТЭК - это “валютный цех” страны, он обеспечивает почти половину всего российского экспорта. Начиная с 70-х годов, валютная выручка за экспорт топливно-энергетических ресурсов стала своеобразной палочкой-выручалочкой, позволяющей смягчать последствия сбоев в отечественной экономике, латать социальные “дыры”.Топливные богатства российских недр - мощный рычаг, который можно и нужно использовать, но не для “латания дыр”, а для подъема экономики, коренного обновления технической базы, импорта новейших технологий, в том числе ресурсосберегающих и природоохранных, отвечающих вызовам современности. Поставками энергоресурсов на мировой рынок Россия оказывает существенную экологическую помощь зарубежным государствам, прежде всего Европы. В процессе экспорта (в основном в европейские страны и республики СНГ) нефти и газа, по сути, “продаются” и российские ландшафты, сильно нарушаемые и загрязняемые при добыче этих ресурсов.На сегодняшний день в России затраты на энергоносители в структуре себестоимости продукции различных отраслей в среднем в 1,7 раза превышают аналогичные показатели в Китае, в 7 раз - в США и в 12 раз - в странах Евросоюза. Поэтому отсутствие в ряде российских регионов технической возможности для получения электроэнергии сильно ограничивает развитие экономики.
3. Проблемы развития электроэнергетики
Основные проблемы развития электроэнергетики России связаны: с технической отсталостью и износом фондов отрасли, несовершенством хозяйственного механизма управления энергетическим хозяйством, включая ценовую и инвестиционную политику, ростом неплатежей энергопотребителей. В условиях кризиса экономики сохраняется высокая энергоемкость производства. В настоящее время более 18% электростанций полностью выработали свой расчетный ресурс установленной мощности. Очень медленно идет процесс энергосбережения. Правительство пытается решить проблему разных сторон: одновременно идет акционирование отрасли (51% акций остается у государства), привлекаются иностранные инвестиции и начала внедряться программа по снижению энергоемкости производства.
Следует обратить большее внимание на коммунальную энергетику, где необходимо развернуть строительство ГТУ-ТЭЦ и малые ПГУ с теплофикацией на базе газовых турбин малой мощности 10-25 МВт. Они могут работать в маленьких городах и обеспечивать там выработку тепловой и электроэнергии на оборудовании с высокими КПД. Проблема строительства в энергетике тесно связана с ценой на топливо. Исключение инвестиционной составляющей из тарифов на электроэнергию привело к резкому сокращению в десятки раз ввода мощностей. Это ошибка, которую надо исправлять. Она является основной причиной, препятствующей частным инвестициям в энергетику. Инвесторы не могут строить себе в убыток. Повышение тарифов до уровня стоимости кВт*ч в зарубежных странах неизбежно, так как будет расти цена на топливо. Страна из-за низких тарифов теряет не только энергетические мощности, но и строительно-монтажные кадры. Сейчас в этой отрасли осталось только 20-30% от прежнего числа специалистов. Для разворачивания энергетического строительства необходимо пополнение кадров специалистов, которых надо будет обучать.
Одной из специфических проблем российской энергетики является соотношение цен на энергетическое топливо: газ, мазут и уголь. Самым привлекательным по своим качествам является газ: он экологически чист, обеспечивает более высокий КПД котлов, прост в обслуживании.
Мазут «заносит» котлы, содержит серу, вызывает коррозию котельных труб, загрязняет атмосферу. Уголь содержит золу и влагу, требует размола, особой топливоподачи, золоулавливания и создания золоотвалов. В то же время мазут стоит в 2-3 раза дороже, чем газ, а уголь в 1,5-2 раза дороже. В период январских и февральских холодов Мосэнерго сожгло 230 тыс. тонн мазута и, обеспечив увеличение выработки электроэнергии, и понесло убытки в 500 млн. руб., потому что на ТЭЦ жгли более дорогое топливо. Необходимо оценивать органическое топливо по его достоинствам. Никогда энергетики не станут сжигать добровольно уголь, если это будет экономически невыгодно и технически сложно
4. Перспективы развития электроэнергетики
Перед российской электроэнергетикой, в соответствии с Энергетической стратегией России на период до 2030 г., стоят масштабные задачи. Для обеспечения прогнозируемых потребностей в электроэнергии в России на период до 2030 г., которые оцениваются величиной 1550 млрд. кВт. ч, необходимо будет увеличить производство электроэнергии по сравнению с 2008 г. в 1,5--1,6 раза, что составит около 1600 млрд. кВт. ч в 2030 г. Для обеспечения прогнозируемых объёмов производства электроэнергии установленная мощность электростанций России к 2030 г. должна возрасти по сравнению с 2008 г. в 1,4--1,5 раза и составить около 315 ГВт. Объём вводов линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше до 2030 года оценивается величинами 250--270 тыс. км, из них ВЛ напряжением 330 кВ и выше -- 27--32 тыс. км. В целом инвестиционные потребности для развития ТЭС, АЭС, ГЭС и электрических сетей на период до 2030 г. оцениваются величиной 507--515 млрд. долл., в том числе электрические сети -- 201--205 млрд. долл.Ключевое значение для достижения целей Энергетической стратегии и повышения эффективности работы российской электроэнергетики имеют: * модернизация электроэнергетики страны на базе передовых технологий производства, передачи и распределения электроэнергии, с тем чтобы к 2030 году получить электроэнергетику с технологической основой, адекватной таковой в наиболее развитых странах мира; * развитие научных работ по созданию новых (в том числе прорывных) технологий, обеспечивающих приоритетное развитие отечественной электроэнергетики; * создание системы целостного оптимального управления развитием и функционированием электроэнергетики России.Модернизация электроэнергетики включает не только вывод из эксплуатации старого, физически и морально устаревшего оборудования, реконструкцию низкоэффективного оборудования и замену низкоэффективных технологий на современные, но и создание принципиально нового перспективного оборудования и новых «прорывных» энерготехнологий. Кроме того, исключительное значение приобретает и модернизация Единой электроэнергетической системы страны с оптимальным сочетанием централизованного энергоснабжения от крупных электростанций с мощными блоками (более 200 МВт), соединёнными высоковольтными магистральными электрическими сетями напряжением 220 кВ и выше, и энергоснабжение потребителей от локальных энергетических систем с распределённой генерацией с энергоустановками малой мощности, что в целом обеспечивает надёжное энергоснабжение и приводит к снижению тарифов на электроэнергию. Локальные энергосистемы с распределённой генерацией, работающие как на местных топливных ресурсах, так и на нетрадиционных, возобновляемых источниках энергии, будут строиться с использованием принципа управляемых энергосистем с автоматическим управлением как производством, так и транспортом и потреблением электроэнергии и тепла. Автоматизированный учёт и управление спросом потребителей будут присутствовать и для крупных потребителей в сочетании с гибкими магистральными электрическими сетями высокого напряжения, позволяющими осуществлять их оптимальное управление в соответствии с имеющимся спросом на электроэнергию, обеспечением требуемой надёжности и оптимальными экономическими характеристиками.Комплекс мер по модернизации электроэнергетики является существенной составной частью Генеральной схемы развития электроэнергетики России на период до 2020 г.Первоначальным сектором при модернизации тепловой энергетики является сектор производства электроэнергии с использованием газа. В настоящее время электроэнергия в этом секторе у нас в стране производится по низко-экономичному паросиловому циклу (средний КПД производства электроэнергии в стране в этом секторе -- 36,5%). Замена технологического цикла на парогазовый даёт увеличение КПД производства электроэнергии на 50--60%, в зависимости от типа и мощностного ряда оборудования, что приводит к соответствующей экономии газа. По проведённым расчётам средняя годовая экономия газа в рамках данного сектора на уровне 2020 г. составит около 35 млрд. м3 в год. Реконструируются блоки мощностью 150, 200 и 300 МВт, в первую очередь конденсационные. Большая часть низкоэкономичных установок с параметрами пара перед турбиной 90 и 130 вата будет выведена из эксплуатации и заменена современными установками в соответствии с приоритетами из условий обеспечения надёжного функционирования объединённых энергосистем и имеющихся резервов.Не менее важен подъём конкурентоспособности АЭС. Для этого необходимо повысить экономичность преобразования тепловой энергии в электрическую, снизить капитальные затраты на киловатт установленной мощности, решить экологические проблемы при осуществлении топливно-ядерного цикла. Это нелёгкие задачи, тем более что введение дополнительных систем пассивного отвода тепла, «ловушек» для расплавленной зоны, защитных оболочек и т.д. увеличивает затраты на строительство и себестоимость вырабатываемой электроэнергии.
Модернизированная электроэнергетика страны, как в процессе осуществления, так и после завершения модернизации, станет серьёзным фундаментом для модернизации и развития экономики страны.
Заключение
Сегодня мощность всех электростанций России составляет око ло 212,8 млн. кВт. В последние годы произошли огромные органи зационные изменения в энергетике. Создана акционерная компа ния РАО «ЕЭС России», управляемая советом директоров и осуще ствляющая производство, распределение и экспорт электроэнергии. Это крупнейшее в мире централизованно управляемое энергетиче ское объединение. Фактически в России сохранилась монополия на производство электроэнергии. При развитии энергетики огромное значение придается вопро сам правильного размещения электроэнергетического хозяйства. Важнейшим условием рационального размещения электрических станций является всесторонний учет потребности в электроэнергии всех отраслей народного хозяйства страны и нужд населения, а также каждого экономического района на перспективу. Основная проблема российской энергетики - составная часть производственных фондов отрасли устарели и нуждаются в замене.
Одним из принципов размещения электроэнергетики на совре менном этапе развития рыночного хозяйства является преимущест венное строительство небольших по мощности тепловых электро станций, внедрение новых видов топлива, развитие сети дальних высоковольтных электропередач.
Российская электроэнергетика, созданная отечественными учеными, инженерами и рабочими, является нашей национальной гордостью не только из-за ее надежности и эффективности, но и благодаря ее существенному вкладу в социальную стабильность общества и конкурентоспособность промышленности, включая энергоемкие отрасли.
Это немало для любой страны, а для российского климата и расстояний является достоянием, утратой которого рисковать непозволительно. Сегодня в России действуют свыше 100 акционерных энергокомпаний, в том числе 78 вертикально интегрированных региональных энергосистем (АО-энерго) и 25 крупных электростанций в виде акционерных обществ.
Список используемой литературы
1. Мастепанов А.М., Саенко В.В., Рыльский В.А., Шафраник Ю.К. Экономика и энергетика регионов РФ. - М.: Экономика, 2001,- 478 с.
2. Региональная экономика: Учебник для вузов / Под ред. Проф. Т.Г. Морозовой. - 3-е изд., перераб. и доп.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.-519 с.
3. Экономика и управление в энергетике: учебное пособие для студентов/ Т.Ф. Басова, Н.Н. Кожевников, Э.Т. Леонова; под ред. Н.Н. Кожевникова. - М.: Академия, 2003, - 384 с.
4. Шингаров В.П. Варианты структурного развития региональной электроэнергетики в контексте с концепцией реструктуризации энергетики России // Промышленные ведомости-2007.-№11. - 59 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электроэнергетика как составляющая энергобезопасности страны, ее роль и значение в развитии экономики государства. Атомная электроэнергетика Российской Федерации в условиях современного рынка, ее основные сдерживающие проблемы и перспективы в будущем.
дипломная работа , добавлен 22.06.2012
Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации, ее предмет и направления развития, основные проблемы и перспективы. Общая характеристика самых крупных тепловых и атомных, гидравлических электростанций, единой энергосистемы стран СНГ.
контрольная работа , добавлен 01.03.2011
История, проблемы и перспективы астраханской энергосистемы. Стратегия развития электроэнергетики Поволжского экономического района. Государственная политика в области энергетики. Программа развития электроэнергетики Астраханской области на 2011-2015гг.
реферат , добавлен 13.08.2013
Становление и развитие электроэнергетики. География энергетических ресурсов России. Единая энергетическая система России. Современное состояние электроэнергетики России и перспективы дальнейшего развития. Электроэнергетика СНГ.
реферат , добавлен 23.11.2006
История и перспективы развития атомной электроэнергетики. Основные типы атомных электростанций (АЭС), анализ их преимуществ и недостатков, а также особенности выбора для них реактора. Характеристика атомного комплекса РФ и действующих АЭС в частности.
курсовая работа , добавлен 02.11.2009
Значение электроэнергетики в экономике России. Анализ потребления энергии в Камчатском крае. Спрос на электроэнергию по изолированным узлам региона. Анализ изношенности оборудования тепловых электростанций. Проблемы возведения мини атомных электростанций.
курсовая работа , добавлен 28.05.2014
Индикаторы для оценки функционирования и основные принципы устойчивого развития в сфере электроэнергетики и использования альтернативных источников энергии. Характеристика развития электроэнергетики в Швеции и Литве, экосертификация электроэнергии.
практическая работа , добавлен 07.02.2013
Изучение новой концепции развития теплоэнергетики России, предусматривающей увеличение масштабов строительства котельных малой мощности в южных регионах страны с использованием солнечной энергии для горячего водоснабжения в межотопительный период.
реферат , добавлен 12.07.2010
История развития нанотехнологии. Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ). Наночастицы. Перспективы и проблемы. Финансирование. Медицина и биология. Промышленность и сельское хозяйство. Экология. Освоение космоса. Информационные и военные технологии.
реферат , добавлен 16.03.2008
Анализ мировых аспектов развития солнечной электроэнергетики. Изучение опыта развитых стран в сфере решения технических и экономических проблем эксплуатации солнечных электрических станций различных видов. Оценка положения дел в энергосистеме Казахстана.
Положение российской электроэнергетики можно охарактеризовать как близкое к аварийному. По данным Федеральной сетевой компании (ОАО «ФСК ЕЭС»), 15 % подстанций 6 – 10/0,4 кВ находится в неудовлетворительном состоянии, а более 40 % воздушных и масляных выключателей давно отработали свои сроки. По причине изношенности электросетей потери энергии достигают 20 – 30 % вместо обычных для Европы 6 – 8 %. Около 60 % электросетей и вовсе нуждаются в перекладке линий. При этом проблема не только в высоком уровне морального и физического износа основных электроэнергетических фондов. Наша страна заметно отстает от Европы и по ряду других показателей: надежности, экономичности, эффективности использования топлива, техническому уровню. Европа и США, столкнувшиеся с подобными проблемами, стали решать их на 10 лет раньше.
К 2020 году устаревшие энергосети в России предполагается заменить интеллектуальными энергетическими системами . «Умная» сеть обеспечит потребителям выгодное для них регулирование нагрузок и реакцию сети на любые аварийные ситуации в режиме реального времени.
Благодаря совместным усилиям западных энергетиков, ученых и властей мировая энергетическая отрасль обрела новую концепцию – появились интеллектуальные электроэнергетические системы (Smart Grid – «умные» сети ).
На Западе понятие Smart Grid связывают с интеграцией возобновляемых источников энергии с электроэнергетическими системами и формированием активных и адаптивных свойств распределительных сетей (например, самодиагностика и самовосстановление). Кроме того, акцент делается на устройствах учета, соединенных в единую информационную сеть и позволяющих оптимизировать расход энергии в разное время суток. Россия, в отличие от Запада, взяла за основу расширенное толкование понятия «умная» применительно к сети . Это, в частности, объясняется тем, что в нашей стране уровень изношенности объектов электроэнергетики достаточно высок. Влияние этого фактора усиливается на фоне объявленной руководством страны всеобщей модернизации и внедрения инноваций.
Так, для России «умные» сети – это, прежде всего, одновременное и обязательно инновационное преобразование всех субъектов электроэнергетики . Суть проекта в следующем: под интеллектуальной сетью в России понимается комплекс электрооборудования (воздушные линии передачи, трансформаторы, выключатели и т.д.), подключенный к генерирующим источникам и потребителям. При этом используются новые принципы, технологии передачи и управления процессом. Таким образом, предполагается объединение на технологическом уровне электрических сетей , потребителей и производителей электроэнергии в единую автоматизированную систему. Система с активно-адаптивной сетью будет обладать новыми свойствами – самодиагностикой и самовосстановлением (например, в случае обледенения проводов). В автоматическом режиме она способна выявить самые «слабые» участки сети и изменять ее работу для предотвращения возникновения технологических нарушений. «Умные» электрические сети позволят резервировать мощности на случай нештатных ситуаций в энергосистеме, а также накапливать избыток электроэнергии, используя его в часы пиковых нагрузок.
Интеллектуальную сеть Федеральная сетевая компания (ФСК) обещает построить в несколько этапов. Первый этап уже завершен: разработана концепция построения интеллектуальной сети в Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) до 2020 года.
Второй и третий этапы реализуются параллельно: работа над созданием интерфейсов, способных связать модернизированные объекты магистрального электросетевого хозяйства с генерацией и потребителями, проводится одновременно с развитием пилотных проектов, в рамках которых отрабатываются технологии для создания интеллектуальной электрической сети .
В ФСК утверждают, что многие технологии, делающие сеть «умной» , уже активно используются. Например, подстанции ЕНЭС активно оснащаются элегазовыми распределительными устройствами, позволяющими обеспечивать более высокий уровень безопасности и надежности энергообъектов и снижающими вероятность системных аварий. Широко внедряется оборудование на основе силовой электроники, предназначенное для коммутации больших нагрузок, управления мощными электродвигателями, устройствами освещения, а также различные системы управления и наблюдения, мониторинга, защиты и учета электроэнергии.
При помощи интеллектуальной сети решится, наконец, и проблема эффективности функционирования электросетевого комплекса: на 25 % снизятся потери электроэнергии при ее передаче, что позволит экономить 34 – 35 млрд. кВт/ч в год (эта цифра эквивалентна годовой выработке электростанцией мощностью 7,5 ГВт). Заодно будет обеспечен и сопутствующий экологический эффект – снизится количество сжигаемого топлива и выбросов углекислого газа в атмосферу. Наконец, суммарный эффект для экономики России в результате реализации проекта «Интеллектуальные сети » составит до 50 млрд. рублей.
В списке потенциальных заслуг «умных» сетей немало пунктов: до 30 % повысится пропускная способность воздушных линий электропередачи и надежность энергоснабжения потребителей, появится возможность на 25 – 30 % сгладить графики нагрузки за счет использования электросетевых накопителей энергии большой мощности, применение новых материалов и технологий для строительства подстанций позволит сократить площади, занимаемые электросетевыми объектами. При этом сами накопители будут основаны на сверхпроводящих, индуктивных технологиях.
Важнейшим элементом интеллектуальной сети является цифровая подстанция. Ее идея заключается в создании систем контроля, защиты и управления, собирающих и обрабатывающих весь объем информации о состоянии электрической сети , а также осуществляющих управление оборудованием в цифровом формате. Проект предусматривает разработку и внедрение на подстанциях оптических цифровых измерительных трансформаторов и комплексов цифровой аппаратуры нового поколения. Первый пусковой комплекс цифровой подстанции ФСК ЕЭС уже введен в строй в декабре 2010 года в Москве. Основное назначение экспериментальной цифровой подстанции − отработка различных инновационных технологий перед их внедрением на действующих энергообъектах ЕНЭС. Подстанция нового поколения обеспечивает высокую точность и единообразие всех измерений, а автоматизация позволяет снизить влияние человеческого фактора на работу сети, повысить ее надежность и снизить потери при транспортировке электроэнергии. Также снижается себестоимость энергии, сокращаются затраты на эксплуатацию.
На цифровых подстанциях установлены высоковольтные цифровые измерительные оптические трансформаторы тока и напряжения, многофункциональные приборы измерений и учета, система синхронизации, новая система отображения и управления подстанцией.
Сегодня ОАО «ФСК ЕЭС» работает над внедрением сетевого накопления энергии на базе подстанций 220 кВ «Псоу» (Сочи) и 330 кВ «Волхов-Северная» (Санкт-Петербург).
Чтобы электроэнергетическая система начала работать как единая интеллектуальная система , недостаточно внедрения отдельных «умных» сегментов на объектах ЕНЭС. Чтобы все технологии заработали как единое целое, в ФСК готовы создать единое информационно-технологическое пространство на отдельных территориях – так называемые энергокластеры.
Энергокластер представляет собой предприятие генерации и транспортировки энергии, а также компании, осуществляющие услуги в области инжиниринга, энергосервиса, энергетического машино- и приборостроения, образовательные учреждения.
Основная задача персонала, обслуживающего действующие электроустановки промышленных предприятий, организаций, учреждений, распределительных сетей - бесперебойно снабжать потребителей качественной электроэнергией с соблюдением договорных условий по её отпуску, безопасности производства и труда, снижению вредного влияния электромагнитных полей на окружающую среду и людей. Одним из условий успешного решения этой задачи является постоянное обучение персонала. В связи с современной тенденцией в энергетике телемеханизации, компьютеризации, внедрении новейших технологий возрастает роль профессиональных знаний. Знания и умение быстро овладевать современными технологиями являются залогом, предпосылкой достижения цели - переломить устойчивую тенденцию в энергетике России повышения потерь электроэнергии.
Предлагаемое пособие будет способствовать решению неотложных задач электроэнергетики.
1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ И ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Загрузка...