География электроэнергетики

Энергетика занимается производством и передачей электроэнер­гии и является одной из базовых отраслей тяжелой промышленности. Отличительная особенность экономики России - это более высокая по сравнению с развитыми странами удельная энергоемкость произ­водимого национального дохода.

Энергетическая политика в России имеет особое значение.

Во-первых, это связано с географическим положением и клима­тическими условиями страны, которые требуют бесперебойного отоп­ления и освещения на протяжении шести и более месяцев в году.

Во-вторых, энергетика необходима для поддержания важнейших систем и объектов инфраструктуры (транспорта, связи, бытового об­служивания), обеспечения работы базовых отраслей экономики: до­бычи сырьевых ресурсов, тяжелой и оборонной промышленности, ма­шиностроения.

В-третьих, продукция топливно-энергетического комплекса явля­ется предметом российского экспорта, доходы от которого составляют существенную часть налоговых поступлений в государственный бюджет.

Развитие электроэнергетики в России связано с планом ГОЭЛРО, который был разработан в 1920-1921 гг. Рассчитанный на 10-15 лет план предусматривал строительство 10 гидроэлектростанций и 20 теп­ловых электростанций. К 1935 г. было построено 40 районных элект­ростанций вместо 30. План ГОЭЛРО создал основу индустриализа­ции России. В 20-е годы Россия занимала одно из последних мест в мире по выработке электроэнергии, в конце 40-х годов страна заняла первое место в Европе и второе место в мире.

Крупные электростанции играют значительную районообразующую роль. На их базе возникают энерго- и теплоемкие производства.

Производство электроэнергии в России постоянно росло до 1990 г., в последующие годы оно сократилось. В России вырабатыва­ется 66% электроэнергии СНГ. Электроэнергетика включает тепловые, атомные электростанции, гидроэлектростанции (включая гидроаккумулирующие и приливные), прочие электростанции (ветро-, гелиостанции, геотермальные станции), электрические и тепловые сети, само­стоятельные котельные.

Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростан­ций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции, обеспечи­вающие потребности экономического района и работающие в энерго­системах. На размещение тепловых электростанций оказывают основ­ное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ори­ентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электро­станции, использующие высококалорийное топливо, которое эконо­мически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабаты­вающей промышленности.

ГРЭС мощностью более 2 млн. кВт расположены в следующих эко­номических районах: Центральный - Костромская, Рязанская, Конаков­ская; Уральский - Рефтинская, Троицкая, Ириклинская; Поволжский - Заинская; Восточно-Сибирский - Назаровская; Западно-Сибирский - Сургутские ГРЭС; Северо-Кавказский - Ставропольская; Северо-Западный – Киришская.

К тепловым электростанциям относятся и теплоэлектроцентра­ли (ТЭЦ), обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновре­менным производством электроэнергии. ТЭЦ размещаются в пунктах потребления пара и горячей воды, поскольку радиус передачи тепла невелик (10-12 км).

Положительные свойства ТЭС:

-относительно свободное размещение, связанное с широким рас­пространением топливных ресурсов в России;

-способность вырабатывать электроэнергию без сезонных коле­баний (в отличие от ГЭС).

Отрицательные свойства ТЭС:

-используют невозобновимые топливные ресурсы;

-обладают низким КПД (коэффициентом полезного действия);

-оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду;

-имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.

Гидравлические электростанции (ГЭС) находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии. Гидроэлект­ростанции являются эффективным источником энергии, посколь­ку они используют возобновимые ресурсы, они просты в управле­нии (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС), имеют высокий КПД (более 80%), производят самую деше­вую энергию.

Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удель­ных капитальных вложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб сельскому и рыбному хозяйству.

ГЭС мощностью более 2 млн. кВт: Восточно-Сибирский - Саяно-Шушенская, Красноярская, Братская, Усть-Илимская; Поволжский - Волжская (Волгоград), Волжская (Самара).

Для гидростроительства в настоящее время характерно сооруже­ние на реках каскадов гидроэлектростанций.

Каскад - группа ГЭС, расположенных ступенями по течению вод­ного потока для последовательного использования его энергии. При этом, помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабже­ния населения и производства водой, устранения паводков, улучше­ния транспортных условий. Но создание каскадов привело к наруше­нию экологического равновесия.

Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская - на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская, Богучанская - на Ангаре.

В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят: Иваньковская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская (Самара), Саратовская, Волжская (Волго­град) и др.

Самыми крупными ГЭС мира являются бразильско-парагвайская «Итайпу» на р. Парана мощностью 12,6 млн. кВт, венесуэльская «Гури» на р. Карони - 10 млн. кВт, «Гранд-Кули» в США на р. Колум­бия мощностью 9,7 млн. кВт. В настоящее время самые крупные проекты строительства ГЭС воплощаются в жизнь в Китае.

Положительные свойства ГЭС:

-более высокая маневренность и надежность работы оборудо­вания;

-высокая производительность труда;

-возобновляемость источника энергии;

-отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топ­лива;

-низкая себестоимость.

Отрицательные свойства ГЭС:

-возможность затопления населенных пунктов, сельхозугодий и коммуникаций;

-отрицательное воздействие на флору, фауну; - дороговизна строительства.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом пере­мещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами (верх­ним и нижним), соединенными водоводами. В ночное время за счет излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых на­грузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуля­ции электроэнергии, поэтому ГАЭС строятся в районах ее наибольше­го потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС (в Московской области), мощность которой составляет 1,2 млн. кВт.

Атомные электростанции (АЭС). В России 10 действующих АЭС, на которых функционирует 30 энергоблоков. На АЭС эксплуа­тируется реакторы трех основных типов: водо-водяные (ВВЭР), боль­шой мощности канальные - уранографитовые (РБМК) и на быстрых нейтронах (БН)

Энергосистема - это группы электростанций разных типов, объ­единенные высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и уп­равляемые из одного центра. Энергосистемы объединяются в Единую энергетическую систему.

Создание ЕЭС имеет экономические преимущества. Объединен­ные энергетические системы (ОЭС): Северо-Запада, Центра, Повол­жья, Юга, Северного Кавказа, Урала - входят в ЕЭС европейской ча­сти. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВ), Самара - Челябинск, Волгоград - Моск­ва (500 кВ), Волгоград - Донбасс (800 кВ), Москва - Санкт-Петер­бург (750 кВ).

Для совместной работы электроэнергетических объектов, функ­ционирующих в составе Единой энергосистемы, создан координаци­онный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ.

Система российской электроэнергетики характеризуется дог вольно сильной региональной раздробленностью вследствие совре­менного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее вре­мя энергосистема Дальневосточного района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергоси­стем Сибири и европейской части России также очень ограниченно. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Запад­ного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в сред­нем намного меньше, чем внутри самих регионов.