Електроенергетика займається виробництвом та передачею електроенергії та є однією з базових галузей важкої промисловості.

По виробництву електроенергії Росія перебуває на 2-му місці у світі після США, але розрив за цим показником між нашими країнами дуже значний (1992 р.).

У Росії було вироблено 976 млрд кВт?год електроенергії, а в США - понад 3000, тобто більш ніж утричі.

В останні п'ятдесят років електроенергетика була в нашій країні однією з галузей, що найбільш динамічно розвиваються, вона випереджала за темпами розвитку як промисловість в цілому, так і важку індустрію. Проте останні роки характеризувалися зниженням темпів збільшення виробництва електроенергії, а 1991 року вперше відбулося зменшення абсолютних показників виробництва (табл. 3.1).

Таблиця 3.1. Виробництво електроенергії у Росії, млрд кВт-год.*

* З кн.: Російський статистичний щорічник. – М., 1997. – С. 344.

Нині електроенергетика Росії перебуває у глибокій кризі. Щорічне введення потужностей знизилося до рівня 1950-х рр., більше половини електроенергетичного обладнання застаріло, потребує реконструкції, а частина - негайної заміни. Різке скорочення резервів потужностей призводить до складного становища із постачанням електроенергією у низці регіонів (особливо на Північному Кавказі, Далекому Сході).

Основна частина електроенергії, що виробляється в Росії, 1 використовується промисловістю - 60% (у США відповідно 39,5), причому більшу частину споживає важка індустрія - машинобудування, металургії, хімічна, лісова, 9% електричної енергії споживається у сільському господарстві (у США - 4,2), 9,7% - транспортом (у США - 0,2%), 13,5% - іншими галузями - сфера обслуговування та побуту, реклама та ін. (у США це основна сфера споживання електроенергії - 44,5 %). Частина виробленої електроенергії йде експорт. Втрати електроенергії у Росії становлять близько 8% її виробництва (у США – 11,6%).

Відмінна риса економіки Росії (як і раніше СРСР) - більш висока проти розвиненим: країнами питома енергоємність виробленого національного доходу (майже в півтора рази вище, ніж у США), тому необхідно широко впроваджувати енергозберігаючі технології та техніку. Проте навіть за умов зниження енергоємності ВНП специфікою розвитку енергії є постійно зростаюча потреба у ній виробничої і соціальної сфери. Важливу роль електроенергетика грає в умовах початку ринкової економіки, від її розвитку багато в чому залежить вихід з економічної кризи, Рішення соціальних проблем. На розв'язання соціальних завдань у 1991-2000 роках. піде понад 50% приросту споживання електроенергії, а 2000-2010 рр.

Майже 60%.

Специфічною особливістю електроенергетики є те, що її продукція не може накопичуватись для подальшого використання, тому споживання відповідає виробництву електроенергії і за розмірами (зрозуміло, з урахуванням втрат), і в часі. Існують стійкі міжрайонні зв'язку з ввезення та вивезення електроенергії: електроенергетика є галуззю спеціалізації Поволзького та Східно-Сибірського великих економічних районів. Великі електростанції грають значну районоутворюючу роль. На основі з'являються енергоємні і теплоємні виробництва (виплавка алюмінію, титану, феросплавів, виробництво хімічних волокон та інших.). Наприклад, Саянський ТПК (на базі Саяно-Шушенської ГЕС) – електрометалургія: споруджується Саянський алюмінієвий завод, завод з обробки кольорових металів, будується молібденовий комбінат, у перспективі планується будівництво електрометалургійного комбінату.

Нині без електричної енергії наше життя немислиме. Електроенергетика вторглася у всі сфери діяльності: промисловість і сільське господарство, науку і космос. Уявити без електроенергії наш побут також неможливо. Таке широке поширення пояснюється її специфічними властивостями:

· Можливості перетворюватися практично на всі інші види енергії (теплову, механічну, звукову, світлову тощо);

· Здібності щодо просто передаватися на значні відстані у великих кількостях;

· Великі швидкості протікання електромагнітних процесів;

· Здібності до дроблення енергії та утворення її параметрів (зміна напруги, частоти).

У промисловості електрична енергія застосовується для приведення в дію різних механізмів і у технологічних процесах. Робота сучасних засобів зв'язку (телеграфа, телефону, радіо, телебачення) заснована на застосуванні електроенергії. Без неї неможливо було б розвиток кібернетики, обчислювальної техніки, космічної техніки.

У сільському господарстві електроенергія застосовується для обігріву теплиць та приміщень для худоби, освітлення, автоматизації ручної праці на фермах.

Велику роль електроенергія грає у транспортній промисловості. Електротранспорт не забруднює довкілля. Велика кількість електроенергії споживає електрифікований залізничний транспорт, що дозволяє підвищувати пропускну спроможність доріг за рахунок збільшення швидкості руху поїздів, знижувати собівартість перевезень, підвищувати економію палива.

Електроенергія у побуті є основною частиною забезпечення комфортного життя людей. Багато побутових приладів (холодильники, телевізори, пральні машини, праски та ін.) були створені завдяки розвитку електротехнічної промисловості.

Електроенергетика – найважливіша частина життєдіяльності людини. Рівень її розвитку відображає рівень розвитку продуктивних сил суспільства та можливості науково-технічного прогресу.

Становлення електроенергетики Росії пов'язане з планом ГОЕЛРО (1920) План ГОЕЛРО, розрахований на 10-15 років, передбачав будівництво 10 гідроелектростанцій і 20 парових електростанцій сумарною потужністю 1,5 млн кВт. Фактично план було реалізовано за 10 років - до 1931 року, а до кінця 1935 р. замість 30 електростанцій було побудовано 40 районних електростанцій, у тому числі Свірська та Волховська гідроелектростанції, Шатурська ДРЕС на торфі та Каширська ДРЕС на підмосковному вугіллі.

Основу плану склали:

· Широке використання на електростанціях місцевих паливних ресурсів;

· Створення високовольтних електричних мереж, що об'єднують потужні станції;

· економічне використання палива, що досягається паралельною роботою ТЕС та ГЕС;

· Спорудження ГЕС насамперед у районах, бідних органічним паливом.

План ГОЕЛРО створив основу індустріалізації Росії. У 1920-і роки наша країна займала одне з останніх місць з виробництва енергії, а вже наприкінці 1940-х років вона посіла перше місце в Європі та друге у світі.

Розвиток та розміщення основних типів електростанцій у Росії. У наступні роки електроенергетика розвивалася швидкими темпами, будувалися лінії електропередач (ЛЕП). Поруч із гідравлічними і тепловими електростанціями стала розвиватися атомна енергетика.

Теплові електростанції (ТЕС). Основний тип електростанцій у Росії - теплові, що працюють на органічному паливі (вугілля, мазут, газ, сланці, торф). Серед них головну рольграють потужні (понад 2 млн кВт) ДРЕС - державні районні електростанції, що забезпечують потреби економічного району, що працюють в енергосистемах.

На розміщення теплових електростанцій надає основний вплив паливний та споживчий фактори. Найбільш потужні ТЕС розташовані, як правило, у місцях видобутку палива. Теплові електростанції, що використовують місцеві видипалива (торф, сланці, низькокалорійні та багатозольні вугілля), орієнтуються на споживача і одночасно знаходяться у джерел паливних ресурсів. Споживчу орієнтацію мають електростанції, які використовують висококалорійне паливо, яке економічно вигідно транспортувати. Щодо теплових електростанцій, що працюють на мазуті, то вони розташовуються переважно в центрах нафтопереробної промисловості. У табл. 3.2 наводяться характеристики найбільших ДРЕС.

Таблиця 3.2. ДРЕС потужністю понад 2 млн кВт

Великими тепловими електростанціями є ДРЕС на вугіллі Кансько-Ачинського басейну, Березовська ДРЕС-1 та ДРЕС-2. Сургутська ДРЕС-2, Уренгойська ДРЕС (працює на газі).

На базі Кансько-Ачинського басейну створюється сильний територіально-виробничий комплекс. Проект ТПК припускав створення біля близько 10 тис. км2 навколо Красноярська 10 унікальних надпотужних ДРЕС по 6,4 млн кВт. Нині число запланованих ДРЕС зменшено поки що до 8 (з екологічних міркувань - викиди у повітря, накопичення золи у великій кількості).

На даний момент розпочато спорудження лише 1-ї черги ТПК. У 1989 р. було введено в експлуатацію 1-й агрегат Березовської ДРЕС-1 потужністю 800 тис. кВт і вже вирішено питання про будівництво ДРЕС-2 та ДРЕС-3 такої ж потужності (на відстані всього 9 км один від одного).

Переваги теплових електростанцій проти іншими типами електростанцій полягають у следующем: щодо вільне розміщення, що з широким поширенням паливних ресурсів у Росії; здатність виробляти електроенергію без сезонних коливань (на відміну ДРЕС).

До недоліків відносяться: - використання невідновних паливних ресурсів; низький ККД, вкрай несприятливий вплив на довкілля.

Теплові електростанції всього світу викидають в атмосферу щорічно 200-250 млн т золи та близько 60 млн т сірчистого ангідриду; вони поглинають дуже багато кисню повітря. До теперішнього часу встановлено, що і радіоактивна обстановка навколо теплових електростанцій, що працюють на вугіллі, в середньому (у світі) у 100 разів вище, ніж поблизу АЕС такої ж потужності (оскільки звичайне вугілля як мікродомішки майже завжди містить уран-238, торій -232 та радіоактивний ізотоп вуглецю). ТЕС нашої країни на відміну від зарубіжних досі не оснащені будь-якими ефективними системами очищення газів, що йдуть від оксидів сірки і азоту. Щоправда, ТЕС на природному газі істотно екологічно чистіший за вугільні, мазутні та сланцеві, але величезну екологічну шкоду завдає природі прокладання газопроводів, особливо в північних районах.

Незважаючи на зазначені недоліки, у найближчій перспективі (до 2000 року) частка ТЕС у прирості виробництва електроенергії має становити 78-88% (оскільки приріст виробництва на АЕС у зв'язку з підвищенням вимог та їх безпеки в кращому разі буде дуже незначним, спорудження ГЕС буде обмежуватися зведенням гребель головним чином умовах з мінімальними площами затоплення).

Паливний баланс теплових електростанцій Росії характеризується переважанням газу та мазуту. У найближчій перспективі планується збільшення частки газу в паливному балансі електростанцій західних районів, у регіонах зі складною екологічною обстановкою, особливо у великих містах. Теплові електростанції східних районів будуть базуватися переважно на вугіллі, насамперед дешевому вугіллі відкритого видобутку Кансько-Ачинського басейну.

Гідравлічні електростанції (ГЕС). На другому місці за кількістю електроенергії, що виробляється, знаходиться ГЕС (1991 р. - 16,5%). Гідроелектростанції є дуже ефективним джерелом енергії, оскільки використовують відновні ресурси, мають простоту управління (кількість персоналу на ГЕС у 15-20 разів менша, ніж на ГРЕС) і мають високий ККД (більше 80%). В результаті енергія, що виробляється на ГЕС, найдешевша. Величезна перевага ГЕС - висока маневреність, тобто можливість практично миттєвого автоматичного запуску та відключення будь-якої необхідної кількості агрегатів. Це дозволяє використовувати потужні ГЕС або як максимально маневрених "пікових" електростанцій, що забезпечують стійку роботу великих енергосистем, або в період добових піків навантаження електросистеми, коли наявних потужностей ТЕС не вистачає. Звичайно, це під силу тільки потужним ГЕС.

Але будівництво ГЕС потребує великих термінів та великих питомих капіталовкладень, веде до втрат рівнинних земель, завдає шкоди рибному господарству. Частка участі ГЕС у виробленні електроенергії істотно менше їх частки у встановленій потужності, що пояснюється тим, що їхня повна потужність реалізується лише в короткий період часу, причому лише у багатоводні роки. Тому попри забезпеченість Росії гідроенергетичними ресурсами гідроенергетика неспроможна служити основою вироблення електроенергії країни.

Найбільш потужні ГЕС побудовані в Сибіру, ​​де освоюються гідроресурси найбільш ефективно: питомі капіталовкладення у 2-3 рази нижчі та собівартість електроенергії у 4-5 разів менша, ніж у європейській частині країни (табл. 3.3).

Таблиця 3.3. ГЕС потужністю понад 2 млн. кВт

Для гідробудівництва нашій країні характерно спорудження на річках каскадів гідроелектростанцій. Каскад - це група ГЕС, розташованих щаблями на течії водного потоку з метою послідовного використання його енергії. При цьому окрім отримання електроенергії вирішуються проблеми постачання населення та виробництва водою, усунення паводків, покращення транспортних умов. На жаль, створення каскадів у країні призвело до вкрай негативних наслідків: втрати цінних сільськогосподарських земель, особливо заплавних, порушення екологічної рівноваги.

ГЕС можна поділити на дві основні групи; ГЕС на великих рівнинних річках та ГЕС на гірських річках. У нашій країні більшість ГЕС споруджувалася на рівнинних річках. Рівнинні водосховища зазвичай великі за площею та змінюють природні умовина значних теренах. Погіршується санітарний стан водойм. Нечистоти, які раніше виносилися річками, накопичуються у водосховищах, доводиться вживати спеціальних заходів для промивання русел річок та водосховищ. Спорудження ГЕС на рівнинних річках менш рентабельне, ніж гірських. Але іноді для створення нормального судноплавства та зрошення це необхідно.

Найбільші ГЕС у країні входять до складу Ангаро-Єнісейського каскаду: Саяно-Шушенська, Красноярська на Єнісеї, Іркутська, Братська, Усть-Ілімська на Ангарі, будується Богучанська ГЕС (4 млн кВт).

У європейській частині країни створено великий каскад ГЕС на Волзі: Іваньківська, Угличська, Рибінська, Горьковська, Чебоксарська, Волзька ім. В.І. Леніна, Саратовська, Волзька.

Дуже перспективним є будівництво гідроакумулюючих електростанцій – ГАЕС. Їхня дія заснована на циклічному переміщенні одного і того ж об'єму води між двома басейнами: верхнім та нижнім. Вночі, коли потреба в електроенергії, мала вода перекачується з нижнього водосховища у верхній басейн, споживаючи при цьому надлишки енергії, що виробляється вночі електростанціями. Вдень, коли різко зростає споживання електрики, вода скидається з верхнього басейну через турбіни, виробляючи при цьому енергію. Це вигідно, тому що зупинки ГЕС у нічний час неможливі. Таким чином, ГАЕС дозволяє вирішувати проблеми пікових навантажень, маневреність використання потужностей енергомереж. У Росії, особливо в європейській частині, гостро постає проблема створення маневрених електростанцій, у тому числі ГАЕС (а також ПГУ, ГТУ). Побудовано Загорську ГАЕС (1,2 млн кВт), будується Центральну ГАЕС (2,6 млн кВт).

Атомні електростанції. Частка АЕС у сумарному виробленні електроенергії - близько 12% (у США - 19,6%, у Великій Британії - 18,9, у ФРН - 34%, у Бельгії - 65%, у Франції - понад 76%). Планувалося, що питома вага АЕС у виробництві електроенергії досягне у СРСР 1990 р. 20%, фактично було досягнуто лише 12,3%. Чорнобильська катастрофа викликала скорочення програми атомного будівництва, з 1986 р. в експлуатацію було введено лише 4 енергоблоки.

В даний час ситуація змінюється, урядом була прийнята спеціальна постанова, яка фактично затвердила програму будівництва нових АЕС до 2010 р. Початковий її етап - модернізація діючих енергоблоків і введення в експлуатацію нових, які повинні замінити блоки Білібінської, Нововоронезької та Кольської АЕС, що вибувають після 2000 р. .

Нині у Росії діють 9 АЕС загальною потужністю 20,2 млн кВт (табл. 3.4). Ще 14 АЕС та ACT (атомна станція теплопостачання) загальною потужністю 17,2 млн. кВт перебувають у стадії проектування, будівництва або тимчасово законсервовані.

Таблиця 3.4. Потужність діючих АЕС

Наразі запроваджено практику міжнародної експертизи проектів та діючих АЕС. В результаті проведеної експертизи було виведено з експлуатації 2 блоки Воронезької АС теплопостачання, планується виведення Білоярської АЕС, зупинено перший енергоблок Нововоронезької АЕС, законсервовано практично готову Ростовську АЕС, переглядається ще раз низку проектів. Було встановлено, що розташування АЕС у деяких випадках обрано невдало, а якість їх спорудження та устаткування який завжди відповідало нормативним вимогам.

Було переглянуто принципи розміщення АЕС. Насамперед враховується: потреба району в електроенергії, природні умови (зокрема, достатня кількість води), щільність населення, можливість забезпечення захисту людей від неприпустимого радіаційного впливу за тих чи інших аварійних ситуаціях. При цьому береться до уваги ймовірність виникнення на передбачуваному майданчику землетрусів, повеней, наявність близьких ґрунтових вод. АЕС повинні розміщуватись не ближче 25 км від міст з чисельністю понад 100 тис. жителів, для ACT - не ближче 5 км. Обмежується сумарна потужність електростанції: АЕС – 8 млн кВт, ACT – 2 млн кВт.

Новим у атомної енергетикиє створення АТЕЦ та ACT. На АТЭЦ, як і звичайній ТЕЦ, виробляється і електрична, і теплова енергія, але в ACT (атомних станціях теплопостачання) - лише теплова. Будуються Воронезька та Нижегородська ACT. АТЕЦ діє у селищі Білібіне на Чукотці. На опалювальні потреби видають низькопотенційне тепло також Ленінградська та Білоярська АЕС. У Нижньому Новгороді рішення про створення ACT викликало різкі протести населення, тому було проведено експертизу фахівцями МАГАТЕ, які дали висновок про високу якість проекту.

Переваги АЕС зводяться до наступного: можна будувати у будь-якому районі незалежно від його енергетичних ресурсів; атомне паливо відрізняється надзвичайно великим вмістом енергії (в 1 кг основного ядерного палива - урану - міститься енергії стільки ж, скільки в 25 000 т вугілля: АЕС не дають викидів в атмосферу в умовах безаварійної роботи (на відміну від ТЕС), не поглинають кисень з повітря.

Робота АЕС супроводжується низкою негативних наслідків.

1. Існуючі труднощі у використанні атомної енергії – захоронення радіоактивних відходів. Для вивезення зі станцій споруджуються контейнери з потужним захистом та системою охолодження. Поховання виробляється у землі великих глибинах в геологічно стабільних пластах.

2. Катастрофічні наслідки аварій на наших АЕС – унаслідок недосконалої системи захисту.

3. Теплове забруднення використовуваних АЕС водойм. Функціонування АЕС як об'єктів підвищеної небезпеки потребує участі державних органів влади та управління у формуванні напрямків розвитку, виділенні необхідних коштів.

Дедалі більшу увагу у перспективі приділятиметься використанню альтернативних джерел енергії - сонця, вітру, внутрішнього тепла землі, морських припливів. Вже побудовані дослідні електростанції на цих нетрадиційних джерелах енергії: на приливних хвилях на Кольському півострові Кислогубська та Мезенська, на термальних водах Камчатки - електростанції поблизу річки Паужетки та ін. Вітрові енергоустановки в житлових селищах Крайньої Півночі потужністю до 4 кВт - та нафтопроводів, на морських промислах. Ведуться роботи із залучення до господарського обороту такого джерела енергії, як біомаса.

Для більш економічного, раціонального та комплексного використання загального потенціалу електростанції нашої країни створено Єдину енергетичну систему (ЄЕС), в якій працюють понад 700 великих електростанцій, що мають загальну потужність понад 250 млн кВт (тобто 84% потужності всіх електростанцій країни). Управління ЄЕС здійснюється із єдиного центру, оснащеного електронно-обчислювальною технікою.

Економічні переваги Єдиної енергосистеми є очевидними. Потужні лінії електропередач значно підвищують надійність постачання електроенергією народного господарства, вирощують добові та річні графіки споживання електроенергії, покращують економічні показники станцій, створюють умови для повної електрифікації районів, що ще відчувають нестачу електроенергії. До складу ЄЕС на території колишнього СРСРвходять численні електростанції, які працюють паралельно у єдиному режимі, зосереджуючи 4/5 сумарної потужності електростанцій країни. ЄЕС поширює свій вплив на територію понад 10 млн. км2 з населенням близько 220 млн. чол. Загалом у країні налічується приблизно 100 районних енергосистем. Вони утворюють 11 об'єднаних енергетичних систем. Найбільші їх - Південна, Центральна, Сибірська, Уральська.

ОЕС Північного Заходу, Центру, Поволжя, Півдня, Північного Кавказу та Уралу входять до ЄЕС європейської частини. Вони об'єднані такими високовольтними магістралями, як Самара – Москва (500 кВт), Самара – Челябінськ, Волгоград – Москва (500 кВт), Волгоград – Донбас (800 кВт), Москва – Санкт-Петербург (750 кВт) та ін.

Сьогодні в умовах початку ринку ознайомлення з досвідом координації діяльності та конкуренції різних власників в електроенергетичному секторі західних країн може бути корисним для вибору найбільш раціональних принципів спільної роботи власників електроенергетичних об'єктів, що функціонують у складі Єдиної енергосистеми.

Створено координаційний орган – Електроенергетичну раду країн СНД. Розроблено та погоджено принципи спільної роботи об'єднаних енергосистем СНД.

Розвиток електроенергетичного господарства за сучасних умов має враховувати такі принципи:

· вести будівництво екологічно чистих електростанцій та переводити ТЕС на чистіше паливо - природний газ;

· створювати ТЕЦ для теплофікації галузей промисловості, сільського господарства та комунального господарства, що забезпечує економію палива та вдвічі збільшує ККД електростанцій;

· Будувати невеликі за потужністю електростанції з урахуванням потреб у електроенергії великих регіонів;

· об'єднувати різні типиелектростанцій у єдину енергосистему;

· Споруджувати гідроакумулюючі станції на малих річках, особливо в гостродефіцитних по енергії районах Росії;

· Використовувати в отриманні електричної енергії нетрадиційні види палива, енергії вітру, сонця, морських припливів, геотермальних вод тощо.

Необхідність розробки нової енергетичної політики Росії визначається низкою об'єктивних факторів:

· Розпадом СРСР і становленням Російської Федераціїяк справді суверенної держави;

· Корінними змінами соціально-політичного устрою, економічного та геополітичного становища країни, прийнятим курсом на її інтеграцію у світову економічну систему;

· Важливим розширенням прав суб'єктів Федерації - республік, країв, областей тощо;

· Корінним зміною відносин між органами державного управління та господарсько самостійними підприємствами, швидким зростанням незалежних комерційних структур;

· Глибокою кризою економіки та енергетики країни, у подоланні якого енергетика може зіграти важливу роль;

· Переорієнтацією паливно- енергетичного комплексуна пріоритетне вирішення соціальних завдань суспільства, що зросли вимогами охорони навколишнього середовища.

На відміну від колишніх енергетичних програм, що створювалися в рамках планово-адміністративної системи управління і визначали безпосередньо обсяги виробництва енергоресурсів і ресурси, що виділяються для цього, нова енергетична політика має зовсім інший зміст.

Основними інструментами нової енергетичної політики мають стати:

· Приведення одночасно з конвертованістю рубля цін на енергоносії відповідно до світових цін з поступовим згладжуванням стрибків цін на внутрішньому ринку;

· Акціонування підприємств паливно-енергетичного комплексу із залученням грошових коштів населення, закордонних інвесторів та вітчизняних комерційних структур;

· Підтримка незалежних виробників енергоносіїв, перш за все орієнтованих на використання місцевих та відновлюваних енергетичних ресурсів.

Прийнято законодавчі акти для енергетичного комплексу, основними цілями яких є:

1. Збереження цілісності електроенергетичного комплексу та ЄЕС Росії.

2. Організація конкурентоспроможного ринку електроенергії як інструмента стабілізації цін на енергію та підвищення ефективності електроенергетики.

3. Розширення можливостей залучення інвестицій в розвиток Єдиної енергетичної системи Росії та регіональних енергетичних компаній.

4. Підвищення ролі суб'єктів Федерації (областей, країв, автономій) в управлінні розвитком ЄЕС Російської Федерації.

У перспективі Росія має відмовитися від будівництва нових та великих теплових та гідравлічних станцій, що вимагають величезних інвестицій та створюють екологічну напруженість. Передбачається будівництво ТЕЦ малої та середньої потужності та малих АЕС у віддалених північних та східних регіонах. На Далекому Сході передбачається розвиток гідроенергетики за рахунок будівництва каскаду середніх та малих ГЕС.

Нові ТЕЦ будуватимуться на газі і лише в Кансько-Ачинському басейні передбачається будівництво потужних конденсаційних ГРЕС.

Важливим аспектом розширення ринку енергоносіїв є можливість збільшення експорту палива та енергії із Росії.

Основу енергетичної стратегії Росії становлять такі три основні цілі:

1. Стримування інфляції шляхом наявності великих запасів енергоресурсів, які мають надати внутрішнє та зовнішнє фінансування країни.

2. Забезпечення гідної ролі енергії як фактора зростання продуктивності праці та покращення життя населення.

3. Зниження техногенного навантаження паливно-енергетичного комплексу на довкілля.

Найвищим пріоритетом енергетичної стратегії є підвищення ефективності енергоспоживання та енергозбереження.

На період становлення та розвитку ринкових відносин вироблено структурну політику в галузі енергетики та паливної промисловості на найближчі 10-15 років. Вона передбачає:

· Підвищення ефективності використання природного газу та його частки у внутрішньому споживанні та в експорті;

· Збільшення глибокої переробки та комплексного використання вуглеводневої сировини;

· Підвищення якості вуглепродуктів, стабілізація та нарощування обсягів вуглевидобутку (в основному відкритим способом) у міру освоєння екологічно прийнятних технологій його використання;

· Подолання спаду та помірне зростання видобутку нафти.

· Інтенсифікацію місцевих енергоресурсів гідроенергії, торфу, значне збільшення використання поновлюваних енергоресурсів – сонячної, вітрової, геотермічної енергії, шахтного метану, біогазу тощо;

· Підвищення надійності АЕС. Освоєння гранично безпечних та економічних нових реакторів, у тому числі малої потужності.

Промисловість будь-якої країни складається з великої кількості різноманітних галузей, таких як машинобудування чи електроенергетика. Це напрямки, у яких розвивається конкретна країна, й у різних країн можуть бути різні акценти залежно від багатьох чинників, як-от природні ресурси, технологічний розвиток тощо. У даній статті йдеться про одну дуже важливу галузь промисловості, що активно розвивається на сьогоднішній день, - про електроенергетику. Електроенергетика - це галузь, яка розвивалася протягом багатьох років постійно, однак саме останніми роками вона почала активно рухатися вперед, підштовхуючи людство до використання більш екологічних джерел енергії.

Що це таке?

Отже, насамперед необхідно розібратися, що взагалі є даною галуззю. Електроенергетика – це підрозділ енергетики, який відповідає за виробництво, розподіл, передачу та продаж саме електричної енергії. Серед інших галузей даної сфери саме електроенергетика є найпопулярнішою та поширеною відразу з цілого ряду причин. Наприклад, через легкість її дистрибуції, можливість передачі її на величезні відстані за найкоротші проміжки часу, а також через її універсальність - електричну енергію можна без проблем при необхідності трансформувати в інші такі як теплова, світлова, хімічна і так далі. Таким чином, саме розвитку цієї галузі велику увагу приділяють уряди світових держав. Електроенергетика - це галузь промисловості, за якою майбутнє. Саме так вважають багато людей, і саме тому вам необхідно детальніше ознайомитися з нею за допомогою цієї статті.

Прогрес виробництва електроенергії

Щоб ви могли повністю зрозуміти, наскільки важливою є для світу ця галузь, необхідно поглянути на те, як відбувався розвиток електроенергетики протягом усієї історії її існування. Відразу варто відзначити, що виробництво електроенергії позначається в мільярдах кіловат на годину. У 1890 року, коли електроенергетика лише починала розвиватися, вироблялося лише дев'ять мільярдів кВт/год. Великий стрибок стався до 1950 року, коли вироблялося вже більш ніж сто разів більше електроенергії. З того моменту розвиток йшов гігантськими кроками – кожне десятиліття додавалося одразу по кілька тисяч мільярдів кВт/год. В результаті до 2013 року світовими державами вироблялося у сумі 23127 млрд кВт/год – неймовірний показник, який продовжує зростати з кожним роком. На сьогоднішній день найбільше електроенергії дають Китай та Сполучені Штати Америки – саме ці дві країни мають найрозвинутіші галузі електроенергетики. На частку Китаю припадає 23 відсотки електроенергії, що виробляється у всьому світі, а на частку США - 18 відсотків. Слідом за ними йдуть Японія, Росія та Індія – кожна з цих країн має як мінімум у чотири рази меншу частку у світовому виробництві електроенергії. Що ж, тепер вам також відома і загальна географія електроенергетики – настав час перейти до конкретних видів цієї галузі промисловості.

Теплова електроенергетика

Ви вже знаєте, що електроенергетика – це галузь енергетики, а сама енергетика, у свою чергу, є галуззю промисловості загалом. Однак розгалуження не закінчується на цьому – електроенергетики є кілька видів, деякі з них дуже поширені та використовуються повсюдно, інші не такі популярні. Існують і альтернативні галузі електроенергетики, де використовуються нетрадиційні методи, що дозволяють досягати масштабного виробництва електроенергії без шкоди навколишньому середовищу, а також з нейтралізацією всіх негативних особливостей традиційних методів. Але все по порядку.

Насамперед необхідно розповісти про теплову електроенергетику, оскільки вона є найпоширенішою і найвідомішою у всьому світі. Як виходить електроенергія цим способом? Легко можна здогадатися, що в даному випадку відбувається перетворення теплової енергії на електричну, а теплова виходить шляхом спалювання різних видів палива. Теплоелектроцентралі можна знайти практично в кожній країні - це найпростіший і найзручніший процес отримання великих обсягів енергії при малих витратах. Однак саме цей процес і є одним із найшкідливіших для навколишнього середовища. По-перше, для отримання електроенергії використовується природне паливо, яке колись гарантовано закінчиться. По-друге, продукти горіння викидаються в атмосферу, отруюючи її. Саме тому і є альтернативні методи отримання електроенергії. Однак це ще далеко не всі традиційні види електроенергетики – є й інші, і надалі ми сконцентруємося саме на них.

Ядерна електроенергетика

Як і в попередньому випадку, при розгляді ядерної електроенергетики можна багато почерпнути вже з назви. Вироблення електроенергії у разі виробляється на атомних реакторах, де відбувається розщеплення атомів і розподіл їх ядер - у результаті цих дій відбувається великий викид енергії, яка потім трансформується в електричну. Навряд чи комусь ще невідомо, що це найнебезпечніша електроенергетика. Промисловість далеко не кожної країни має свою частку у світовому виробництві ядерної електроенергії. Будь-який витік з такого реактора може призвести до катастрофічних наслідків – досить згадати Чорнобиль, а також пригоди в Японії. Проте останнім часом безпеці приділяється все більше уваги, тому атомні електростанції будуються й надалі.

Гідроенергетика

Ще одним популярним способом виробництва електроенергії є отримання з води. Цей процес відбувається на гідроелектростанціях, він не вимагає ні небезпечних процесів поділу ядра атома, ні шкідливих для навколишнього середовища спалювання палива, але має свої мінуси. По-перше, це порушення природної течії річок - на них будуються дамби, за рахунок яких створюється необхідна течія води в турбіни, завдяки чому і виходить енергія. Найчастіше через будівництво гребель осушуються і гинуть річки, озера та інші природні водосховища, тому не можна сказати, що це ідеальний варіант для галузі енергетики. Відповідно, багато підприємств електроенергетики звертаються не до традиційних, а до альтернативних видів одержання електроенергії.

Альтернативна електроенергетика

Альтернативна електроенергетика - це збори видів електроенергетики, відмінних від традиційних в основному тим, що вони не вимагають заподіяння того чи іншого виду шкоди навколишньому середовищу, а також не наражають нікого на небезпеку. Йдеться про водневий, приливний, хвильовий та багато інших різновидів. Найпоширенішими з них є вітро- та геліоенергетика. Саме на них робиться акцент - багато хто вважає, що саме за ними майбутнє цієї галузі. У чому сутність цих видів?

Вітроенергетика – це отримання електроенергії з вітру. У полях будуються вітряки, які працюють дуже ефективно і дозволяють забезпечувати енергією не набагато гірше, ніж описані раніше методи, але при цьому для дії вітряків потрібен тільки вітер. Природно, недоліком даного методу є те, що вітер – це природна стихія, яку неможливо собі підпорядкувати, проте вчені працюють над покращенням функціональності вітряків сучасності. Що стосується геліоенергетики, то тут електроенергія виходить із сонячних променів. Як і у випадку з попереднім видом, тут також необхідно працювати над збільшенням потужності, що акумулює, так як сонце світить далеко не завжди - і навіть якщо погода безхмарна, у будь-якому випадку в певний момент настає ніч, коли сонячні панелі не здатні виробляти електроенергію.

Передача електроенергії

Що ж, тепер ви знаєте всі основні види отримання електроенергії, проте, як ви вже могли зрозуміти з визначення терміну електроенергетики, все не обмежується отриманням. Енергію необхідно передавати та розподіляти. Так, передається лініями електропередач. Це металеві провідники, які створюють одну велику електричну мережу у всьому світі. Раніше найчастіше використовувалися повітряні лінії – саме їх ви можете бачити вздовж доріг, перекинуті від одного стовпа до іншого. Однак останнім часом велику популярність набувають кабельні лінії, які прокладаються під землею.

Історія розвитку електроенергетики Росії

Електроенергетика Росії почала розвиватися тоді, як і світова - в 1891 року, коли вперше було успішно здійснено передача електричної потужності на майже двісті кілометрів. У реаліях дореволюційної Росії електроенергетика була неймовірно слабо розвинена - річне вироблення електрики на таку величезну країну становило лише 1,9 млрд кВт/год. Коли ж відбулася революція, Володимир Ілліч Ленін запропонував реалізацію якого було розпочато негайно. Вже до 1931 року план був виконаний, проте швидкість розвитку виявилася настільки вражаючою, що до 1935 план був перевиконаний втричі. Завдяки цій реформі вже до 1940 року річне вироблення електроенергії в Росії склало 50 млрд кВт/год, що у двадцять п'ять разів більше, ніж до революції. На жаль, різкий прогрес було перервано Другою світовою війною, проте після її завершення роботи відновилися, і до 1950 року радянський Союзвиробляв 90 млрд кВт/год, що становило близько десяти відсотків загального вироблення електроенергії по всьому світу. Вже до середини шістдесятих років Радянський Союз вийшов на друге місце у світі з виробництва електроенергії та поступався лише Сполученим Штатам. Ситуація залишалася на такому високому рівні аж до розпаду СРСР, коли електроенергетика виявилася далеко не єдиною галуззю промисловості, яка сильно постраждала через цю подію. У 2003 році було підписано новий ФЗ про електроенергетику, в рамках якого протягом найближчих десятиліть має відбуватися стрімкий розвиток цієї галузі в Росії. І країна безперечно рухається в цьому напрямку. Проте одна річ – підписати ФЗ про електроенергетику, і зовсім інша – її реалізувати. Саме про це й йтиметься далі. Ви дізнаєтеся про те, які сьогодні існують проблеми електроенергетики Росії, а також які будуть вибиратися шляхи для їх вирішення.

Надлишок електрогенеруючих потужностей

Електроенергетика Росії перебуває вже у значно кращому стані, ніж десять років тому, так що можна сміливо сказати, що прогрес іде. Однак на нещодавно проведеному енергетичному форумі було виявлено основні проблеми цієї галузі в країні. І перша з них - надлишок електрогенеруючих потужностей, викликаний масовою спорудою електростанцій низької потужності в СРСР замість будівництва малої кількості електростанцій високої потужності. Всі ці станції все одно потрібно обслуговувати, тому виходу із ситуації два. Перший – це виведення потужностей з експлуатації. Цей варіант був би ідеальним, якби не величезні вартості такого проекту. Тому Росія швидше за все рухатиметься у бік другого виходу, а саме збільшення обсягу споживання.

Імпортозаміщення

Після запровадження західних станцій промисловість Росії дуже гостро відчула свою залежність від закордонних поставок - це сильно торкнулося і електроенергетику, де практично в жодній із сучасних сфер діяльності повний процес виробництва тих чи інших генераторів не проходив виключно на території РФ. Відповідно, уряд планує нарощувати виробничі потужності в потрібних напрямках, контролювати їхню локалізацію, а також намагатися максимально позбутися залежності від імпорту.

Чисте повітря

Проблема полягає в тому, що сучасні російські компанії, що працюють у сфері електроенергетики, дуже забруднюють повітря. Однак Міністерство екології РФ посилило законодавство і почало збирати штрафи за порушення встановлених норм. На жаль, компанії, які страждають від цього, не планують намагатися оптимізувати своє виробництво – вони кидають усі сили на те, щоб задавити «зелених» кількістю, і вимагають пом'якшення законодавства.

Мільярди боргу

Сьогодні сумарний борг користувачів електроенергії по всій Росії становить близько 460 мільярдів російських рублів. Звичайно, якби у розпорядженні країни були всі ті гроші, які їй заборгували, то вона могла б значно швидше розвивати електроенергетику. Тому уряд планує посилити покарання за прострочення в оплаті рахунків за електрику, а також закликатиме тих, хто не хоче платити по рахунках у майбутньому, встановлювати власні сонячні панелі та постачати себе енергією самостійно.

Регульований ринок

Найголовніша проблема вітчизняної електроенергетики – це повна регульованість ринку. У європейських країнах регулювання ринку енергетики практично повністю відсутнє, там є справжнісінька конкуренція, тому галузь розвивається величезними темпами. Всі ці правила та регулювання дуже гальмують розвиток, і в результаті РФ вже почала закупівлі електроенергії з Фінляндії, де ринок практично не регулюється. Єдине вирішення цієї проблеми – перехід до моделі вільного ринку та повна відмова від регуляції.

Процес перетворення різних видів енергії на електричнуна індустріальних об'єктах, званих електричними станціями генерацією електроенергії.

В даний час існують такі види генерації:

• 1) Теплова електроенергетика. У цьому випадку електричну енергію перетворюється теплова енергія згоряння органічних палив. До теплової електроенергетики відносяться теплові електростанції (ТЕС), які бувають двох основних видів:
  • - конденсаційні (КЕС, також використовується стара абревіатура ДРЕС);
  • - теплофікаційні (теплоелектроцентралі, ТЕЦ). Теплофікацією називається комбінована вироблення електричної та теплової енергії на одній і тій же станції;

КЕС і ТЕЦ мають подібні технологічні процеси, але важливою відмінністю ТЕЦ від КЕС і те, що частина нагрітого в котлі пара йде потреби теплопостачання;

• 2) Ядерна енергетика. До неї належать атомні електростанції (АЕС). Насправді ядерну енергетику часто вважають підвидом теплової електроенергетики, т. до., загалом, принцип вироблення електроенергії на АЕС той самий, як і на ТЭС. Тільки в даному випадку теплова енергія виділятиметься не при спалюванні палива, а при розподілі атомних ядер у ядерному реакторі. Далі схема виробництва електроенергії нічим не відрізняється від ТЕС. Через деякі конструктивних особливостейАЕС нерентабельно використовувати у комбінованому виробленні, хоча окремі експерименти у цьому напрямі проводилися.
• 3) Гідроенергетика. До неї відносяться гідроелектростанції (ГЕС). У гідроенергетиці електричну енергію перетворюється кінетична енергія течії води. Для цього за допомогою гребель на річках штучно створюється перепад рівнів водяної поверхні, так званий верхній та нижній б'єф. Вода під дією сили тяжіння переливається з верхнього б'єфу в нижній за спеціальними протоками, у яких розташовані водяні турбіни, лопаті яких розкручуються водяним потоком. Турбіна обертає ротор електрогенератора. Особливим різновидом ГЕС є гідроакумулюючі станції (ГАЕС). Їх не можна вважати генеруючими потужностями в чистому вигляді, тому що вони споживають практично стільки ж електроенергії, скільки виробляють, проте такі станції дуже ефективно справляються з розвантаженням мережі в піковий годинник;
• 4) Альтернативна енергетика. До неї відносяться способи генерації електроенергії, що мають ряд переваг у порівнянні з «традиційними», але з різних причин не набули достатнього поширення. Основними видами альтернативної енергетики є:
  • · Вітроенергетика- Використання кінетичної енергії вітру для отримання електроенергії;
  • · Геліоенергетика- Отримання електричної енергії з енергії сонячних променів;

Загальними недоліками вітро- та геліоенергетики є відносна малопотужність генераторів при їх дорожнечі. Також в обох випадках обов'язково потрібні акумулюючі потужності на нічний (для геліоенергетики) та безвітряний (для вітроенергетики) час;

• 5) Геотермальна енергетика- Використання природного тепла Землі для вироблення електричної енергії. По суті, геотермальні станції є звичайними ТЕС, на яких джерелом тепла для нагрівання пари є не котел або ядерний реактор, а підземні джерела природного тепла. Недоліком таких станцій є географічна обмеженість їх застосування: геотермальні станції рентабельно будувати лише у регіонах тектонічної активності, тобто там, де природні джерела тепла найбільш доступні;
• 6) Воднева енергетика- Використання водню в якості енергетичного палива має великі перспективи: водень має дуже високий ККД згоряння, його ресурс практично не обмежений, спалювання водню абсолютно екологічно чисто (продуктом згоряння в атмосфері кисню є дистильована вода). Однак повною мірою задовольнити потреби людства воднева енергетика на даний момент не в змозі через дорожнечу виробництва чистого водню та технічних проблемйого транспортування у великій кількості;
• 7) Варто також зазначити: приливну та хвильову енергетику. У цих випадках використовується природна кінетична енергія морських припливів та вітрових хвиль відповідно. Поширення цих видів електроенергетики заважає необхідність збігу дуже багатьох факторів при проектуванні електростанції: необхідно не просто морське узбережжя, але таке узбережжя, на якому припливи (і хвилювання моря відповідно) були б досить сильні та постійні. Наприклад, узбережжя Чорного моря не годиться для будівництва приливних електростанцій, тому що перепади рівня води Чорному морі в приплив та відлив мінімальні.

План:

Вступ

• 1 Історія
  • 1.1 Історія російської електроенергетики
• 2 Основні технологічні процеси в електроенергетиці
  • 2.1 Генерація електричної енергії
  • 2.2 Передача та розподіл електричної енергії
  • 2.3 Споживання електричної енергії
• 3 Види діяльності в електроенергетиці
  • 3.1 Оперативно-диспетчерське управління
  • 3.2 Енергозбут
Примітки

Вступ

Теплова електростанція та вітрогенератори в Німеччині

Електроенергетика- галузь енергетики, що включає виробництво, передачу і збут електроенергії. Електроенергетика є найважливішою галуззю енергетики, що пояснюється такими перевагами електроенергії перед енергією інших видів, як відносна легкість передачі великі відстані, розподілу між споживачами, і навіть перетворення на інші види енергії (механічну, теплову, хімічну, світлову та інших.). відмінною рисоюелектричної енергії є практична одночасність її генерування та споживання, так як електричний струмпоширюється мережами зі швидкістю, близька до швидкості світла.

Федеральний закон "Про електроенергетику" дає таке визначення електроенергетики:

Електроенергетика - галузь економіки Російської Федерації, що включає в себе комплекс економічних відносин, що виникають у процесі виробництва (у тому числі виробництва в режимі комбінованого вироблення електричної та теплової енергії), передачі електричної енергії, оперативно-диспетчерського управління в електроенергетиці, збуту та споживання електричної енергії використанням виробничих та інших майнових об'єктів (зокрема що входять у Єдину енергетичну систему Росії), які на праві власності чи іншому передбаченому федеральними законами підставі суб'єктам електроенергетики чи іншим особам. Електроенергетика є основою функціонування економіки та життєзабезпечення.

Визначення електроенергетики міститься також у ГОСТ 19431-84:

Електроенергетика - розділ енергетики, що забезпечує електрифікацію країни на основі раціонального розширення виробництва та використання електричної енергії.

1. Історія

Електрична енергія тривалий час була лише об'єктом експериментів і мала практичного застосування. Перші спроби корисного використанняелектрики були здійснені у другій половині XIX століття, основними напрямками використання були нещодавно винайдений телеграф, гальванотехніка, військова техніка (наприклад були спроби створення суден та самохідних машин з електричними двигунами; розроблялися міни з електричним підривником). Джерелами електрики спочатку служили електричні елементи. Істотним проривом у масовому поширенні електроенергії став винахід електромашинних джерел електричної енергії – генераторів. У порівнянні з гальванічними елементами, генератори мали більшу потужність і ресурс корисного використання, були істотно дешевше і дозволяли довільно ставити параметри струму, що виробляється. Саме з появою генераторів стали з'являтися перші електричні станції та мережі (до того джерела енергії були безпосередньо в місцях її споживання) - електроенергетика ставала окремою галуззю промисловості. Першою в історії лінією електропередачі (у сучасному розумінні) стала лінія Лауфен – Франкфурт, яка запрацювала у 1891 році. Протяжність лінії становила 170 км, напруга 28,3 кВ, потужність, що передається 220 кВт. Тоді електрична енергія використовувалася переважно освітлення у великих містах. Електричні компанії полягали в серйозній конкуренції з газовими: електричне освітлення перевищувало газове за низкою технічних параметрів, але було на той час значно дорожче. З удосконаленням електротехнічного обладнання та збільшенням ККД генераторів вартість електричної енергії знижувалася, і врешті-решт електричне освітлення повністю витіснило газове. Принагідно з'являлися нові сфери застосування електричної енергії: удосконалювалися електричні підйомники, насоси та електродвигуни. Важливим етапом став винахід електричного трамвая: трамвайні системи були великими споживачами електричної енергії та стимулювали нарощування потужностей електричних станцій. У багатьох містах перші електричні станції будувалися разом із трамвайними системами.

Початок XX століття було відзначено так званою «війною струмів» - протистоянням промислових виробників постійного та змінного струмів. Постійний та змінний струм мали як переваги, так і недоліки у використанні. Вирішальним чинником стала можливість передачі великі відстані - передача змінного струму реалізовувалася простіше і дешевше, що зумовило його перемогу у цій «війні»: нині змінний струм використовується майже повсюдно. Тим не менш, в даний час є перспективи широкого використання постійного струму для передачі великої потужності (див. Високовольтна лінія постійного струму).

1.1. Історія російської електроенергетики

Динаміка виробництва електроенергії в Росії у 1992-2008 роках, у млрд кВт∙год

Історія російської, та й, мабуть, світової електроенергетики, бере початок у 1891 році, коли видатний учений Михайло Йосипович Доливо-Добровольський здійснив практичну передачу електричної потужності близько 220 кВт на відстань 175 км. Результуючий ККД лінії електропередачі, що дорівнює 77,4%, виявився сенсаційно високим для такої складної багатоелементної конструкції. Такого високого ККД вдалося досягти завдяки використанню трифазної напруги, винайденої самим вченим.

У дореволюційній Росії, потужність всіх електростанцій становила лише 1,1 млн кВт, а річне виробництво електроенергії дорівнювало 1,9 млрд кВт * год. Після революції, на пропозицію В. І. Леніна було розгорнуто знаменитий план електрифікації Росії ГОЕЛРО. Він передбачав зведення 30 електростанцій сумарною потужністю 1,5 млн кВт, що й було реалізовано до 1931 року, а до 1935 року його було перевиконано втричі.

У 1940 році сумарна потужність радянських електростанцій склала 10,7 млн ​​кВт, а річне виробництво електроенергії перевищило 50 млрд кВт * год, що в 25 разів перевищувало відповідні показники 1913 року. Після перерви, спричиненої Великою Вітчизняною війною, електрифікація СРСР відновилася, досягнувши 1950 року рівня вироблення 90 млрд кВт*год.

У 50-ті роки XX століття, в хід були пущені такі електростанції, як Цимлянська, Гюмуська, Верхньо-Свірська, Мінгечаурська та інші. До середини 60-х років СРСР займав друге місце у світі з вироблення електроенергії після США.

2. Основні технологічні процеси в електроенергетиці

2.1. Генерація електричної енергії

Генерація електроенергії - це процес перетворення різних видів енергії на електричну на індустріальних об'єктах, званих електричними станціями. В даний час існують такі види генерації:

• Теплова електроенергетика. У цьому випадку електричну енергію перетворюється теплова енергія згоряння органічних палив. До теплової електроенергетики відносяться теплові електростанції (ТЕС), які бувають двох основних видів:
  • Конденсаційні (КЕС, також використовується стара абревіатура ДРЕС);
  • Теплофікаційні (теплоелектроцентралі, ТЕЦ). Теплофікацією називається комбінована вироблення електричної та теплової енергії на одній і тій же станції;

КЕС та ТЕЦ мають схожі технологічні процеси. В обох випадках є котел, в якому спалюється паливо і за рахунок тепла, що виділяється, нагрівається пара під тиском. Далі нагріта пара подається в парову турбіну, де її теплова енергія перетворюється на енергію обертання. Вал турбіни обертає ротор електрогенератора - таким чином енергія обертання перетворюється на електричну енергію, що подається в мережу. Принциповою відмінністю ТЕЦ від КЕС є те, що частина нагрітої в котлі пари йде на потреби теплопостачання;

• Ядерна енергетика. До неї належать атомні електростанції (АЕС). Насправді ядерну енергетику часто вважають підвидом теплової електроенергетики, оскільки, загалом, принцип вироблення електроенергії на АЕС той самий, як і на ТЭС. Тільки в даному випадку теплова енергія виділяється не при спалюванні палива, а при розподілі атомних ядер у ядерному реакторі. Далі схема виробництва електроенергії нічим принципово не відрізняється від ТЕС: пара нагрівається в реакторі, надходить у парову турбіну тощо.
• Гідроенергетика. До неї відносяться гідроелектростанції (ГЕС). У гідроенергетиці електричну енергію перетворюється кінетична енергія течії води. Для цього за допомогою гребель на річках штучно створюється перепад рівнів водяної поверхні (т.зв. верхній та нижній б'єф). Вода під дією сили тяжіння переливається з верхнього б'єфу в нижній за спеціальними протоками, у яких розташовані водяні турбіни, лопаті яких розкручуються водяним потоком. Турбіна обертає ротор електрогенератора. Особливим різновидом ГЕС є гідроакумулюючі станції (ГАЕС). Їх не можна вважати генеруючими потужностями в чистому вигляді, тому що вони споживають практично стільки ж електроенергії, скільки виробляють, проте такі станції дуже ефективно справляються з розвантаженням мережі в піковий годинник;
• Альтернативна енергетика. До неї відносяться способи генерації електроенергії, що мають ряд переваг у порівнянні з «традиційними», але з різних причин не набули достатнього поширення. Основними видами альтернативної енергетики є:
  • Вітроенергетика- Використання кінетичної енергії вітру для отримання електроенергії;
  • Геліоенергетика- отримання електричної енергії із енергії сонячних променів; Загальними недоліками вітро- та геліоенергетики є відносна малопотужність генераторів при їх дорожнечі. Також в обох випадках обов'язково потрібні акумулюючі потужності на нічний (для геліоенергетики) та безвітряний (для вітроенергетики) час;
  • Геотермальна енергетика- Використання природного тепла Землі для вироблення електричної енергії. По суті геотермальні станції є звичайними ТЕС, на яких джерелом тепла для нагрівання пари є не котел або ядерний реактор, а підземні джерела природного тепла. Недоліком таких станцій є географічна обмеженість їх застосування: геотермальні станції рентабельно будувати лише у регіонах тектонічної активності, тобто там, де природні джерела тепла найдоступніші;
  • Воднева енергетика- Використання водню як енергетичне паливо має великі перспективи: водень має дуже високий ККД згоряння, його ресурс практично не обмежений, спалювання водню абсолютно екологічно чисто (продуктом згоряння в атмосфері кисню є дистильована вода). Однак повною мірою задовольнити потреби людства воднева енергетика на даний момент не в змозі через дорожнечу виробництва чистого водню та технічні проблеми його транспортування у великих кількостях;
  • Варто також відзначити альтернативні види гідроенергетики: приливну та хвильову енергетику. У цих випадках використовується природна кінетична енергія морських припливів та вітрових хвиль відповідно. Поширення цих видів електроенергетики заважає необхідність збігу дуже багатьох факторів при проектуванні електростанції: необхідно не просто морське узбережжя, але таке узбережжя, на якому припливи (і хвилювання моря відповідно) були б досить сильні та постійні. Наприклад, узбережжя Чорного моря не годиться для будівництва приливних електростанцій, тому що перепади рівня води Чорному морі в приплив та відлив мінімальні.

2.2. Передача та розподіл електричної енергії

Передача електричної енергії від електричних станцій до споживачів здійснюється електричними мережами. Електромережне господарство - природно-монопольний сектор електроенергетики: споживач може вибирати, у кого купувати електроенергію (тобто енергозбутову компанію), енергозбутова компанія може вибирати серед оптових постачальників (виробників електроенергії), проте мережа, якою поставляється електроенергія, як правило, одна, та споживач технічно неспроможна вибирати електромережну компанію. З технічної точки зору, електрична мережа є сукупністю ліній електропередачі (ЛЕП) і трансформаторів, що знаходяться на підстанціях.

• Лінії електропередачявляють собою металевий провідник, яким проходить електричний струм. В даний час практично повсюдно використовується змінний струм. Електропостачання в переважній більшості випадків - трифазне, тому лінія електропередачі, як правило, складається з трьох фаз, кожна з яких може включати кілька проводів. Конструктивно лінії електропередачі діляться на повітряніі кабельні.
  • Повітряні ЛЕПпідвішені над поверхнею землі на безпечній висоті на спеціальних спорудах, які називаються опорами. Як правило, провід на повітряній лінії немає поверхневої ізоляції; ізоляція є у місцях кріплення до опор. На повітряних лініях є системи грозозахисту. Основною перевагою повітряних ліній електропередач є їх відносна дешевизна в порівнянні з кабельними. Також краще ремонтопридатність (особливо в порівнянні з безколекторними КЛ): не потрібно проводити земляні роботи для заміни дроту, нічим не утруднений візуальний огляд стану лінії. Однак у повітряних ЛЕП є ряд недоліків:
    • широка смуга відчуження: в околиці ЛЕП заборонено ставити будь-які споруди та садити дерева; при проходженні лінії через ліс дерева по всій ширині смуги відчуження вирубуються;
    • незахищеність від зовнішнього впливу, наприклад, падіння дерев на лінію та крадіжки дротів; незважаючи на пристрої грозозахисту, повітряні лінії також страждають від ударів блискавки. Через вразливість, на одній повітряній лінії часто обладнують два ланцюги: основний та резервний;
    • естетична непривабливість; це одна з причин практично повсюдного переходу на кабельний спосіб електропередачі у межах міста.
  • Кабельні лінії (КЛ)проводяться під землею. Електричні кабелі мають різну конструкцію, але можна виявити загальні елементи. Серцевиною кабелю є три струмопровідні жили (за кількістю фаз). Кабелі мають як зовнішню, так і міжжильну ізоляцію. Зазвичай як ізолятор виступає трансформаторне масло в рідкому вигляді, або промаслений папір. Струмопровідна серцевина кабелю, як правило, захищається сталевою бронею. З зовнішнього боку, кабель покривається бітумом. Бувають колекторні та безколекторні кабельні лінії. У першому випадку кабель прокладається у підземних бетонних каналах – колекторах. Через певні проміжки на лінії обладнуються виходи на поверхню у вигляді люків – для зручності проникнення ремонтних бригад у колектор. Безколекторні кабельні лінії прокладаються безпосередньо у ґрунті. Безколекторні лінії істотно дешевші за колекторні при будівництві, проте їх експлуатація більш затратна у зв'язку з недоступністю кабелю. Головною перевагою кабельних ліній електропередачі (порівняно з повітряними) є відсутність широкої смуги відчуження. За умови досить глибокого закладання різні споруди (у тому числі житлові) можуть будуватися безпосередньо над колекторною лінією. У разі безколекторного закладення будівництво можливе у безпосередній близькості від лінії. Кабельні лінії не псують своїм виглядом міський пейзаж, вони набагато краще за повітряні захищені від зовнішнього впливу. До недоліків кабельних ліній електропередачі можна віднести високу вартість будівництва та подальшої експлуатації: навіть у разі безколекторного укладання кошторисна вартість погонного метра кабельної лінії в рази вища, ніж вартість повітряної лінії того ж класу напруги. Кабельні лінії менш доступні для візуального спостереження їх стану (а у разі безколекторного укладання – взагалі недоступні), що також є суттєвим експлуатаційним недоліком.

2.3. Споживання електричної енергії

За даними Управління з енергетичної інформації США (EIA – U.S. Energy Information Administration) у 2008 році світове споживання електроенергії склало близько 17,4 трлн кВт год.

3. Види діяльності в електроенергетиці

3.1. Оперативно-диспетчерське управління

Система оперативно-диспетчерського управління в електроенергетиці включає комплекс заходів з централізованого управління технологічними режимами роботи об'єктів електроенергетики та енергоприймаючих установок споживачів у межах Єдиної енергетичної системи Росії та технологічно ізольованих територіальних електроенергетичних систем, що здійснюється суб'єктами оперативно-диспетчерського управління, порядку, встановленому Федеральним законом «Про електроенергетику». Оперативне управління в електроенергетиці називають диспетчерським, тому що воно здійснюється спеціалізованими диспетчерськими службами. Диспетчерське управління проводиться централізовано та безперервно протягом доби під керівництвом оперативних керівників енергосистеми-диспетчерів.

3.2. Енергозбут

Примітки

1. 1 2 Федеральний закон Російської Федерації від 26 березня 2003 р. N 35-ФЗ «Про електроенергетику» - www.rg.ru/oficial/doc/federal_zak/35-03.shtm
2. За загальною редакцією чл.-кор. РАН Є.В. Аметистоватом 2 за редакцією проф.А.П.Бурмана та проф.В.А.Строєва // Основи сучасної енергетики. У 2-х томах. - Москва: Видавничий дім МЕІ, 2008. - ISBN 978 5383 00163 9
3. М. І. КузнєцовОснови електротехніки. - Москва: Вища 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. Оперативне управління в енергосистемах / Є. В. Калентіонок, В. Г. Прокопенко, В. Т. Федін. - Мінськ: Вища школа, 2007

Електроенергетика - базова галузь, розвиток якої є неодмінною умовою розвитку та інших сфер життя суспільства. У світі виробляється близько 13000 млрд. кВт/год, у тому числі лише у США доводиться до 25%. Понад 60% електроенергії у світі виробляється на теплових електростанціях (у США, Росії та Китаї – 70-80%), приблизно 20% – на ГЕС, 17% – на атомних станціях (у Франції та Бельгії – 60%, Швеції та Швейцарії – 40-45%.

Найбільш забезпеченими електроенергією для душу населення є Норвегія (28 тис. кВт/год на рік), Канада (19 тис.), Швеція (17 тис.).

Електроенергетика разом із паливними галузями, що включають розвідку, видобуток, переробку та транспортування джерел енергії, а також самої електричної енергії, утворює найважливіший для економіки будь-якої країни паливно-енергетичний комплекс (ПЕК). Близько 40% всіх первинних енергоресурсів світу витрачається на вироблення електроенергії. У багатьох країн основна частина паливно-енергетичного комплексу належить державі (Франція, Італія та інших.), але у багатьох країнах основну роль ПЕК грає змішаний капітал.

Електроенергетика займається виробництвом електроенергії, її транспортуванням та розподілом. Особливість електроенергетики полягає в тому, що її продукція не може накопичуватися для подальшого використання: виробництво електроенергії в кожен момент часу має відповідати розмірам споживання з урахуванням потреб самих електростанцій та втрат у мережах. Тому зв'язки в електроенергетиці мають постійність, безперервність і здійснюються миттєво.

Електроенергетика дуже впливає на територіальну організацію господарства: дозволяє освоювати ПЕР віддалених східних та північних районів; розвиток магістральних високовольтних ліній сприяє більш вільному розміщенню промислових підприємств; великі ГЕС притягають себе енергоємні виробництва; у східних районах електроенергетика є галуззю спеціалізації та є основою формування територіально-виробничих комплексів.

Вважається, що для нормального розвитку економіки зростання виробництва електроенергії має обганяти зростання виробництва у всіх інших галузях. Більшість виробленої електроенергії споживає промисловість. По виробництву електроенергії (1015,3 млрд. кВт.-год у 2007 р.) Росія посідає четверте місце після США, Японії та Китаю.

За масштабами виробництва електроенергії виділяються Центральний економічний район (17,8% загальноросійського виробництва), Східний Сибір (14,7%), Урал (15,3%) та Західний Сибір (14,3%). Серед суб'єктів РФ з виробництва електроенергії лідирують Москва і Московська область, Ханти-Мансійський автономний округ, Іркутська область, Красноярський край, Свердловська область. Причому електроенергетика Центру та Уралу базується на паливі, а сибірські регіони працюють на місцевих енергоресурсах і передають електроенергію в інші райони.

Електроенергетика сучасної Росіїголовним чином представлена ​​тепловими електростанціями (рис. 2), що працюють на природному газі, вугіллі та мазуті, останніми роками у паливному балансі електростанцій зростає частка природного газу. Близько 1/5 вітчизняної електроенергії виробляють гідроелектростанції та 15% - АЕС.

Теплові електростанції, що працюють на низькоякісному вугіллі, як правило, тяжіють до місць його видобутку. Для електростанцій на мазуті оптимальне їх розміщення поруч із нафтопереробними заводами. Електростанції на газі з огляду на порівняно низьку величину витрат на його транспортування переважно тяжіють до споживача. Причому насамперед переводять на газ електростанції великих і найбільших міст, оскільки він є чистішим в екологічному відношенні паливом, ніж вугілля та мазут. ТЕЦ (що виробляють і тепло, і електроенергію) тяжіють до споживача незалежно від палива, на якому вони працюють (теплоносій під час передачі на відстань швидко остигає).

Найбільшими тепловими електростанціями потужністю понад 3,5 млн. кВт кожна є Сургутська (в Ханти-Мансійському автономному окрузі), Рефтинська (у Свердловській області) та Костромська ГРЕС. Потужність понад 2 млн. кВт мають Кірішська (біля Санкт-Петербурга), Рязанська ( центральний район), Новочеркаська та Ставропольська (Північний Кавказ), Заїнська (Поволжя), Рефтинська та Троїцька (Урал), Нижньовартівська та Березовська в Сибіру.

Геотермічні електростанції, що використовують глибинне тепло Землі, прив'язані до джерела енергії. У Росії на Камчатці діють Паужетська та Мутновська ГТЕС.

Гідроелектростанції – дуже ефективні джерела електроенергії. Вони використовують відновні ресурси, мають простоту управління і дуже високий коефіцієнт корисної дії(більше 80%). Тому вартість виробленої ними електроенергії у 5-6 разів нижча, ніж на ТЕС.

Гідроелектростанції (ГЕС) найекономічніше будувати на гірських річках з великим перепадом висот, тоді як на рівнинних річках для підтримки постійного напору води та зниження залежності від сезонних коливань обсягів води потрібно створення великих водосховищ. Для повнішого використання гідроенергетичного потенціалу споруджуються каскади ГЕС. У Росії створені гідроенергетичні каскади на Волзі та Камі, Ангарі та Єнісеї. Загальна потужність Волзько-Камського каскаду – 11,5 млн. кВт. І він містить 11 електростанцій. Найпотужнішими є Волзька (2,5 млн. кВт) та Волгоградська (2,3 млн. кВт). Діють також Саратовська, Чебоксарська, Воткінська, Іваньківська, Угличська та ін.

Ще потужніший (22 млн. кВт) - Ангаро-Єнісейський каскад, що включає найбільші країни ГЕС: Саянську (6,4 млн. кВт), Красноярську (6 млн. кВт), Братську (4,6 млн. кВт), Усть-Ілімська (4,3 млн. кВт).

Майбутнє за використанням нетрадиційних джерел енергії - вітрової, енергії припливів, Сонця та внутрішньої енергіїЗемлі. У нашій країні діє лише дві приливні станції (в Охотському морі та на Кольському півострові) та одна геотермальна на Камчатці.

Атомні електростанції використовують високотранспортабельне паливо. Враховуючи, що 1 кг урану замінює 2,5 тис. т вугілля, АЕС доцільніше розміщувати поблизу споживача, насамперед у районах, позбавлених інших видів палива. Перша у світі АЕС була побудована в 1954 р. в Обнінську (Калузька обл.). Зараз у Росії діє 8 атомних електростанцій, з яких найпотужнішими є Курська та Балаківська (Саратовська обл.) по 4 млн. кВт кожна. У західних районах країни діють також Кольська, Ленінградська, Смоленська, Тверська, Нововоронезька, Ростовська, Білоярська. На Чукотці – Білібінська АТЕЦ.

Найважливіша тенденція розвитку електроенергетики – об'єднання електростанцій в енергосистемах, що здійснюють виробництво, передачу та розподіл електроенергії між споживачами. Вони є територіальним поєднанням електростанцій різних типів, що працюють на загальне навантаження. Об'єднання електростанцій у енергосистеми сприяє можливості вибирати найбільш економічний режим навантаження для різних типів електростанцій; в умовах великої протяжності держави, існування поясного часу та розбіжності пікових навантажень в окремих частинах таких енергосистем можна маневрувати виробництвом електроенергії в часі та просторі та перекидати її при необхідності у зустрічних напрямках.

Нині функціонує Єдина енергетична система (ЄЕС) Росії. До її складу входять численні електростанції європейської частини та Сибіру, ​​які працюють паралельно, в єдиному режимі, зосереджуючи понад 4/5 сумарної потужності електростанцій країни. У регіонах Росії на схід від Байкалу діють невеликі ізольовані енергосистеми.

Енергетичною стратегією Росії на найближче десятиліття передбачено подальший розвиток електрифікації за рахунок економічно та екологічно обґрунтованого використання ТЕС, АЕС, ГЕС та нетрадиційних поновлюваних видів енергії, підвищення безпеки та надійності діючих енергоблоків АЕС.

13 .Легка промисловість

Легка промисловість- сукупність спеціалізованих галузей промисловості, які виробляють головним чином предмети масового споживання різних видів сировини. Легка промисловість займає одне з важливих місць у виробництві валового національного продукту та відіграє значну роль в економіці країни.

Легка промисловість здійснює як первинну обробку сировини, і випуск готової продукції. Підприємства легкої промисловості виробляють також продукцію виробничо-технічного та спеціального призначення, яка використовується у меблевій, авіаційній, автомобільній, хімічній, електротехнічній, харчовій та інших галузях промисловості, у сільському господарстві, у силових відомствах, на транспорті та охороні здоров'я. Однією з особливостей легкої промисловості є швидка віддача вкладених коштів. Технологічні особливості галузі дозволяють здійснювати швидку зміну асортименту продукції при мінімумі витрат, що забезпечує високу мобільність виробництва.

Легка промисловість поєднує кілька підгалузі:

1.Текстильна.

1. Бавовняна.

2. Вовняна.

3.Шовкова.

4.Льняна.

5.Пенько-джутова.

6.Трикотажна.

7.Валяльно-повстяна.

8.Сетевязальна.

2.Швейна.

3.Шкіряна.

4. Хутряна.

5. Взуттєва.

Легка промисловість поєднує групу галузей, що забезпечують населення предметами споживання (тканини, взуття, одяг), а також випускають продукцію промислового призначення та культурно-побутові товари (телевізори, холодильники та ін.). Легка промисловість має тісні зв'язки з сільським господарством, хімічною промисловістю та машинобудуванням. Вони забезпечують її сировиною – бавовною, натуральною та штучною шкірою, барвниками, а також машинами та обладнанням.

Провідна галузь легкої промисловості – текстильна. Вона є найбільшою і за обсягом виробництва, і за кількістю зайнятих у ній працівників. До її складу входять виробництва всіх видів тканин, трикотажу, килимів тощо.

Найбільше виготовляють тканини з хімічних волокон. Найбільшим їх виробником є ​​США, випереджаючи найближчих конкурентів – Індію та Японію – майже втричі. За ними йдуть «азіатські тигри» – Республіка Корея та Тайвань. Найбільше бавовняних тканин виробляють країни, що розвиваються. Безумовним лідером тут є Індія, за якою слідують США та Китай. Виробництво шовкових тканин традиційно для Азії, вовняних – для таких розвинених країн, як Великобританія, США, Італія. Вони ж головні експортери цих тканин. Найменше у світі виробляється лляних тканин. Лідерами у цій галузі є Росія, Польща, Білорусь та Франція.

Популярні у побуті різні килими, масове виробництво яких розвинене у США та Індії. Але найцінніші килими ручної роботи. Їх постачають на світовий ринок Іран, Афганістан, Туреччина.

Порівняно з іншими галузями легкої промисловості географія текстильної зазнала найбільших змін. За останні десятиліттячастка розвинених країн у світовому текстильному виробництві помітно зменшилась. У країнах, що розвиваються, навпаки, нарощуються темпи розвитку галузі. Поряд із давніми лідерами – Індією та Єгиптом – текстильне виробництво швидко розвивається в країнах Південно-Східної Азії, що мають дешеву робочу силу.

З текстильною тісно пов'язана швейна та галантерейна промисловість. Пошиття готового одягу впевнено переміщується на схід: Індія та Китай змагаються на рівних із європейськими країнами з пошиття одягу масового попиту. Однак і сьогодні Рим є центром масової, а Париж – високої моди.

Шкіряно-взуттєва промисловість зосереджена головним чином розвинених країнах. Попереду знаходяться США та Італія. Кожна з цих країн випускає щороку майже 600 млн. пар взуття. На перше місце з експорту взуття вийшли Китай та Тайвань, що виробляють дешеве та відносно якісне взуття, у тому числі багато спортивного.

Підприємства хутряної промисловості виробляють дуже дорогу продукцію із природної сировини. Свого часу в Канаді замість грошей в обороті були шкури бобрів, а в Сибіру – соболине хутро. Чотири країни – Росія, США, Німеччина та Китай – захопили майже весь світовий хутряний ринок. Особливу роль грає Греція, де переробляються хутряні обрізки з усього світу. У багатьох країнах виготовляють дешевий одяг зі штучного хутра.

Важливою галуззю легкої промисловості є ювелірне виробництво, що включає переробку дорогоцінних металів та каміння. Ця галузь розвинена у США, Індії, Ізраїлі, західноєвропейських країнах. Нідерланди називають «діамантовим центром» світу – тут проводиться ограновування більшості алмазів, які видобуваються на Землі.

Дуже поширене у світі виробництво іграшок. Воно розвинене практично в кожній країні, проте виділяються три лідери – США, Китай (Гонконг) та Японія.

За особливостями розміщення підприємства легкої промисловості поділяються на групи. До першої групи відносяться ті з них, які займаються первинною обробкою сировини та орієнтуються на джерела сировини. До другої – ті, що виробляють готову продукцію. Вони розміщуються біля споживача. Третя група – це підприємства, розміщення яких враховується як сировинна база, і споживач.

Для легкої промисловостіхарактерна менш виражена проти іншими галузями територіальна спеціалізація, оскільки у кожному регіоні є ті чи інші її підприємства. Однак у Росії можна виділити спеціалізовані вузли та райони, особливо в текстильній промисловості,що дають певний асортимент продукції. Наприклад, Іванівська та Тверська області спеціалізуються на випуску бавовняних виробів. Центральний економічний район спеціалізується з виробництва продукції всіх галузей текстильної промисловості.Але найчастіше підгалузі легкої промисловостіє доповнюють господарський комплекс регіонів, які забезпечують лише внутрішні потреби регіонів.

Чинники розміщення підприємств легкої промисловостірізноманітні, проте можна назвати основні.

1. Сировинний фактор, що впливає переважно на розміщення підприємств з первинної обробки сировини (наприклад, льонообробні фабрики розташовані в районах виробництва льону, вовняні підприємства – в районах вівчарства, підприємства з первинної обробки шкір – поблизу великих м'ясокомбінатів).

2. Населенський, тобто споживчий фактор. Готова продукція легкої промисловостіменш транспортабельна проти напівфабрикатами. Наприклад, дешевше постачати пресовану бавовну-сирець, ніж бавовняні тканини.

3. Фактор трудових ресурсів, що передбачає їх значні розміри та кваліфікацію, оскільки всі галузі легкої промисловостітрудомісткі. Історично склалося так, що у галузях легкої промисловостівикористовується переважно жіноча праця, тому необхідно враховувати можливості використання в регіонах і жіночої, і чоловічої праці (тобто розвивати легку промисловістьу районах зосередження важкої індустрії, створювати відповідні виробництва у регіонах концентрації легкої промисловості).

У минулому істотну роль розміщенні грала забезпеченість паливно-енергетичними ресурсами, оскільки текстильне і взуттєве виробництва є паливоємними. В даний час цей фактор вважається другорядним у зв'язку з розвитком мережі ЛЕП, нафто- та газопроводів.

Сировинна база легкої промисловостіРосії досить розвинена, вона забезпечує значну частину потреб підприємств у льоноволокні, шерсті, хімічному волокні та нитках, пушно-хутряному та шкіряній сировині.

Основний постачальник натуральної сировини для легкої промисловості- сільське господарство.