Электроэнергетика — это выработка электроэнергии (на различных видах электростанций) и ее передача на расстояние по линиям электропередач (ЛЭП).
Гидравлические электростанции (ГЭС) отличаются длительными сроками и высокой стоимостью строительства, но их эксплуатация очень проста и требует минимальных затрат труда. Чтобы заработали турбины ГЭС, необходимо просто открыть задвижки в плотине. В течение нескольких минут станция может включиться в работу на полной мощности.
Теплоэлектростанциина традиционных видах топлива (угле, газе, мазуте, торфе) могут быть двух видов: конденсационные (когда прошедший через турбину отработанный пар охлаждается, конденсируется и вновь поступает в котел) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), в которых отработанный пар затем используется для отопления. ТЭЦ строят обычно в крупных городах, поскольку передача пара или горячей воды пока возможна на расстояние не более 20 км.
Конденсационные электростанции, обслуживающие большие территории, называют государственными районными электростанциями (ГРЭС). Именно они вырабатывают большую часть электроэнергии. Тепловые электростанции строятся гораздо быстрее и дешевле, чем ГЭС, но для их эксплуатации требуется больше людей и, кроме того, постоянная добыча и транспортировка невозобновимого природного ресурса — ископаемого топлива.
В отличие от ГЭС теплоэлектростанции могут работать преимущественно в «базовом», стабильном режиме, поскольку для достижения необходимых параметров пара в котле (где давление достигает 200—300 атмосфер, а температура 700—800 C) необходим его разогрев в течение 2—3 суток. Частые остановки и запуски теплоэлектростанций резко снижают эффективность их работы, в частности повышают расход топлива и изнашивают оборудование.
Воздействие теплоэлектростанций на окружающую среду зависит от того, какой вид топлива они используют. Наибольший ущерб природе наносят станции на угле, особенно высокозольном. А станции на газе — самые «чистые».
Атомные электростанции (АЭС)— очень сложные объекты как для строительства, так и для эксплуатации (результатом беспечного отношения к ядерной энергетике стала Чернобыльская авария), поэтому к изготовлению оборудования для них, строительству и эксплуатации должны предъявляться самые строгие требования.
Атомную электроэнергетику нельзя рассматривать изолированно от всего ядерного топливного цикла: добычи урановых руд, их обогащения, изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), производства электроэнергии на АЭС, переработки и захоронения ядерных отходов. Заключительной стадией цикла должен быть демонтаж ядерных установок АЭС через 25—30 лет их работы.
Поскольку АЭС не требуют массовых перевозок топлива, их можно строить в самых отдаленных районах (например, Билибинская АЭС на Чукотке, до которой нет вообще никаких дорог, кроме «зимника») и в любых районах, дефицитных по топливу (но желательно не густонаселенных, чтобы уменьшить возможный риск от аварий).
Помимо перечисленных, существуют еще некоторые виды электростанций. Геотермальные станции используют подземное тепло. В России существует Мутновская ГТЭС на Камчатке, снабжающая энергией город Петропавловск-Камчатский. Существует и одна опытная приливная электростанция на Кольском полуострове (Кислогубская, 12 МВт). Что касается ветровой или солнечной энергии, то их использование сейчас возможно лишь в виде мелких установок (например, для электроснабжения животноводческой стоянки в полупустыне или для обогрева дома). Поэтому практически вся электроэнергия в России производится на ТЭС (67% общего производства), ГЭС (17%) и АЭС (18%).
Наиболее мощные ГРЭС построены в районах потребления электроэнергии — в Центре и на Урале. Крупнейшие из них — Костромская (3600 МВт) и Рефтинская в г. Асбесте Свердловской области (3800 МВт). Более 7000 МВт достигают мощности двух ГРЭС в г. Сургуте.
Основные мощности ГЭС сосредоточены на сибирских реках, самые крупные из них: на Енисее—Саянская (6400 МВт) и Красноярская (6000 МВт), на Ангаре — Братская (4500 МВт) и Усть-Илимская (4300 МВт).
Почти все атомные электростанции (кроме Билибинской) расположены в европейской части России. Наиболее мощные из них: Курская, Ленинградская и Балаковская (по 4000 МВт), Смоленская (3000 МВт), Калининская (2000 МВт). Немногим менее 2000 МВт имеют Кольская АЭС (в Мурманской области) и Нововоронежская АЭС. В 2002 г. пущен первый блок Ростовской АЭС (1000 МВт) близ г. Волгодонска. Таким образом, мощности АЭС сосредоточены главным образом в районах, не имеющих собственных запасов топлива.