Электроэнергетика

Введение Гидроэнергетическое строительство развертывалось быстрыми темпами. За предвоенный период были построены ГЭС общей мощностью свыше 1 млн кВт Волховская, Свирская и др В этот же период началась реконструкция рек Волги, Камы, которая продолжалась и в послевоенный период.Многие промышленные предприятия ныне размещаются вдоль линии электропередачи. Энергетические мощности притягивают к себе энергоемкие производства алюминиевая промышленность, магниевая, титановая, производство ферросплавов и теплоемкие производство глинозема, химического волокна и др. Около крупнейших ГЭС размещаются производства электрометаллургии, электрохимии.

Таким образом, электроэнергетика является районообразующим фактором определяет специализацию района.Самая большая доля производства электроэнергии РФ приходится на тепловые станции около 70. Доля ГЭС в топливно-электроэнергетическом балансе 20, а атомных станций около 14. Одна из характерных черт советского гидроэнерго строительства сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций.

Крупнейшими в мире являются Волжско-Камский, Ангаро-Енисейский каскады ГЭС. Рис.1Сояно-шушенская гэс 1. Гидравлические электростанции ГЭС ГЭС находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии в 2000г. Около 18. Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении количество персонала на ГЭС в 15 20 раз меньше, чем на ГРЭС и имеют высокий кпд более 80. В результате производимая на ГЭС энергия самая дешевая. Огромное достоинство ГЭС это высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов.

Это позволяет использовать мощные ГЭС либо в качестве максимально маневренных пиковых электростанций, обеспечивающих устойчивую работу крупных энергосистем, либо покрывать плановые пики суточного графика нагрузки энергосистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает.

Естественно, это под силу только мощным ГЭС. Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству.Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период, причем только в многоводные годы. Поэтому несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами, ГЭС не могут служить основой выработки электроэнергии в стране.

Для гидростроительства в нашей стране, как уже говорилось, было характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций.Каскад группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии Рис.2 получения электроэнергии, решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям потере ценных сельскохозяйственных земель, особенно пойменных, нарушению экологического равновесия.

Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где освоение гидроресурсов наиболее эффективно удельные капиталовложения в 2 3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4 5 раз меньше, чем в Европейской части страны табл1. Табл.1 ГЭС мощностью более 2 млн кВт Федеральный округНазваниеУстановленная мощность,ГЭСмлн кВтСибирскийСаяно-Шушенская Рис.16,4Красноярская6,0Братская4,5Усть-И лимская4,3ПриволжскийВолжская Волгоград2,5Волжская Самара2,3 ГЭС можно разделить на две основные группы расположенные на крупных равнинных реках и на горных реках.

В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках.Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях ухудшается санитарное состояние водоемов нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ.

Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных.Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада ь Саяно-Шушенская, ь Красноярская на Енисее, ь Иркутская, Братская, ь Усть-Илимская на Ангаре, ь строится Бо-гучанская ГЭС 4 млн кВт. В Европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская вблизи Самары, Саратовская, Волжская вблизи Волгограда ГЭС. Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами верхним и нижним.

В ночные чары, когда потребность в электроэнергии мала, эта вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью.

Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывающие энергию. Это выгодно, так как остановки ГЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей.В России, особенно ii eaponeйской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС. Построена Загорская ГАЭС 1,2 млн кВт, строится Центральная ГАЭС 3,6 млн кВт. 2. атомные электростанции АЭС Доля атомных электростанций в суммарной выроботке электроэнергии более 14 в США 19,6, в Великобритании 18,9, в ФРГ 34, в Бельгии 65, во Франции свыше 76 Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только четыре энергоблока.

В настоящее время ситуация меняется.

Правительством РФ было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС. Сейчас в России действуют девять АЭС табл.2. Еще четырнадцать АЭС и ACT атомных станций теплоснабжения находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

Таблица 2. Мощность действующих АЭС Федеральный округНазвание АЭСУстановленная мощность, млн кВтСеверо-ЗападныйЛенинградская Рис.3 Кольская4,0 1,76ЦентральныйКурская Нововоронежская Смоленская Калининская4,0 1,8 3,0 2,0ПриволжскийБалаковская4,0УральскийБел оярская0,6ДальневосточныйБилибинская0,04 8 В настоящее время введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС. В результате проведенной экспертизы были приняты решения выведены из эксплуатации два блока Воронежской ACT, планируется вывод Белоярской АЭС, остановлен первый энергоблок Нововоронежской АЭС, пересматривается еще ряд проектов.

Было установлено, что места расположения АЭС выбраны неудачно, а качество их сооружения и оборудования не всегда отвечало нормативным требованиям.Были пересмотрены принципы размещения АЭС с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий в частности, достаточное количество воды, плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных аварийных ситуациях.

При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площади землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размешаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для ACT не ближе 5 км ограничивается суммарная мощность электростанций АЭС 8 млн кВт, ACT 2 млн кВт. Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и ACT. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на ACT только тепловая.

Намечалось построить Воронежскую и Горьковскую ACT. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке. В Воронеже и Нижнем Новгороде решение о создании ACT вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАГАТЭ, которые пришли к выводу, что проекты выполнены на высшем уровне.По сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями АЭС обладают рядом преимуществ АЭС можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов.

Атомное топливо отличается большим содержанием энергии в 1 кг основного ядерного топлива урана содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля. АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы в отличие от ТЭС, не поглощают кислород. Работа АЭС имеет и негативные последствия.Существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения.

Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах. Катастрофические последствия аварий на наших АЭС как следствие несовершенной системы защиты.Тепловое загрязнение водоемов, используемых АЭС. Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделении необходимых средств. 3. нетрадиционные источники энергии Впоследние годы в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии солнца, ветра,внутреннего тепла Земли, морских приливов.

Уже построены опытные электростанции на нетрадиционных источниках энергии. Так, на энергии приливов на Кольском полуострове работают Кисло-губская и Мезенская электростанции. Термальные горячие воды используются для горячего водоснабжения жилых объектов и в теплично-парниковых хозяйствах.На Камчатке, на р. Паужетка построена геотермальная электростанция.

Ее мощность 5 МВт. Крупными объектами геотермального теплоснабжения являются теплично-парниковые комбинаты Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. В перспективе масштабы использования термальных вод будут неуклонно возрастать. Ветровые энергоустановки имеются в жилых поселках Крайнего Севера, используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах.Разработана программа, согласно которой в начале третьего тысячелетия планируется построить ветровые электростанции Калмыцкую, Тувинскую, Магаданскую, Приморскую и геотермальные электростанции Верхне-Мугимовскую, Океанскую.

На юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса.По данным экспертов, ввод в эксплуатацию указанных электростанций позволит к 2010 г. довести долю нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России до 2 Заключение В перспективе России должна отказаться от строительства новых крупных тепловых и гидравлических станций , требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность.

Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах.На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ГЭС. Новые мощные конденсационные ГРЭС будут строиться на углях Канско-Ачинского бассейна.

До 2010 г. планируется осуществить техническое перевооружение и реконструкцию тепловых электростанций, работающих на угле, и перевести их на использование чистых угольных технологий, а также реконструировать электростанции, работающие на газе, оснастив их парогазовыми установками.К 2005 г. предполагается ввести в эксплуатацию дополнительные мощности ТЭС за счет комбинированных парогазовых установок с общим объемом около 8 млн кВт. К 2005 г. примерно 80 всей электроэнергии в России будет производиться на теплоэлектростанциях в основном комбинированного типа. Перспективно использование геотермальной энергии.

Районами, наиболее перспективными для широкого использования термальных вод, являются Западная и Восточная Сибирь, а также Камчатка, Чукотка, Сахалин.В середине 1990-х годов был принят Федеральный закон Об энергосбережении, основной целью которого является стимулирование применения более эффективных технологий, которые в перспективе приведут к значительной экономии энергоресурсов.

В целом по России лишь примерно 10 промышленных предприятий инвестируют капитал в энергосберегающие проекты. Уже в ближайшей перспективе необходимо уделять значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии.По расчетам специалистов, благодаря внедрению эффективных энергосберегающих технологий в России может быть достигнуто годовое сокращение потребления электроэнергии к 2010 г. на 112 млрд кВт-ч. Поэтому необходим рост инвестиций не в производство электроэнергии, а в энергосберегающие технологии, а также в использование новых или альтернативных источников энергии, что даст возможность обеспечить в стране экономию энергоресурсов, особенно минерального топлива, и будет способствовать уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

Список литературы 1. Экономическая география России Учеб. Пособие для вузов, Под ред. Т.Г.Морозовой. 2-е изд перераб.И доп. М.ЮНИТИ-ДИНА, 2003. 471 с. 2. Экономическая география и региональная экономикаУчебно-справочное пособие.

Родионова И.А. 3-е изд. М.Московский Лицей, 2003. 288 с.