Развитие электроэнергетики в России

     Особенно  велика роль электроэнергетики как районообразующего фактора в Сибири и на Дальнем Востоке. В этих районах она определяет их специализацию и служит основой для формирования территориально-промышленных комплексов (ТПК). Например, Саянский ТПК.

     На  базе Саяно-Шушенской ГЭС развивалась электрометаллургия; сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных металлов, строится молибденовый комбинат.

     Крупные промышленные узлы тоже играют районообразующую роль. Промышленный узел - это комплексно спланированное на общей территории сочетание предприятий, рационально использующих минерально-сырьевые, энергетические, сельскохозяйственные и трудовые ресурсы; связанных единством смежных, вспомогательных и обслуживающих производств; единым транспортным обеспечением и общей строительной базой.

     Например:

     1. Иркутско-Черемховский узел. На базе  Иркутской ГЭС и ТЭЦ в

     Иркутске, Шелехово и Ангарске работает алюминиевый  завод, предприятия машиностроения, легкой, целлюлозно-бумажной, химической промышленности.

     2. Братский узел. Энергия, вырабатываемая Братско-Усть-Илимской

     ГЭС, обеспечивает работу лесоперерабатывающей и горнодобывающей промышленности, машиностроения и завода ферросплавов.

     Принципы  размещения производства представляют собой исходные научные положения, которыми руководствуется государство в своей экономической политике.

     Основные  принципы развития электроэнергетики:

     1. концентрация производства электроэнергии  путем строительства крупных  районных электростанций, использующих  дешевое топливо и гидроэнергоресурсы;

     2. комбинирование производства электроэнергии  и теплоты (теплофикация городов  и индустриальных центров);

     3. широкое освоение гидроресурсов  с учетом комплексного решения  задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения, ирригации и рыбоводства;

     4. развитие атомной энергетики (особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом);

     5. создание энергосистем, формирование  высоковольтных сетей.

     Электроэнергетика характеризуется быстрыми темпами  роста и высоким уровнем централизации (районные электростанции производят свыше 90% электроэнергии в стране).

     На  размещение производительных сил также  влияют энергоэкономические условия: обеспеченность района энергетическими  ресурсами, величина запасов, качество и экономические показатели.

     Факторами размещения принято считать совокупность условий для наиболее рационального выбора места размещения хозяйственного объекта, группы объектов, отрасли или конкретной территориальной организации структуры хозяйства республики, экономического района. 
 

2. Современное состояние развития и размещения электроэнергетического хозяйства России. Основные типы электростанций и особенности их размещения

         Единая энергетическая система  России (ЕЭС России) состоит из 69 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада. Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно).

Рис . 1 Структура установленной мощности электростанций ЕЭС России, %

(на 01.01.2010 г.)

Рис. 2 Структура выработки электроэнергии в ЕЭС России, %

(на 01.01.2010 г.)

Таблица 1

Производство  электроэнергии в  России (млрд. кВт/ч)

 

         В электроэнергетический комплекс ЕЭС России по состоянию на начало 2010 года входит более 600 электростанций мощностью свыше 5 МВт. Их суммарная установленная мощность превышает 210 тыс. МВт. Ежегодно все станции вырабатывают около одного триллиона кВт∙ч электроэнергии. Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает более 9800 линий электропередачи класса напряжения 110 – 1150 кВ.

Управление  электроэнергетическими режимами энергосистем всех территориальных энергообъединений и субъектов Российской Федерации осуществляют филиалы ОАО «СО ЕЭС» — объединенные и региональные диспетчерские управления соответственно.

Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы  Азербайджана, Белоруссии, Грузии, Казахстана, Латвии, Литвы, Молдавии, Монголии, Украины  и Эстонии. Через энергосистему  Казахстана параллельно с ЕЭС  России работают энергосистемы Центральной  Азии - Киргизии, Таджикистана и Узбекистана. Через устройство Выборгского преобразовательного комплекса совместно с ЕЭС России работает энергосистема Финляндии, входящая в энергообъединение энергосистем Скандинавии НОРДЕЛ.

От электрических  сетей России осуществляется также  электроснабжение выделенных районов  Норвегии и Китая. 

Основные  типы электростанций

          Тепловые электростанции.

     Основным  типом электростанций в России являются тепловые (ТЭС). Эти установки вырабатывают примерно 65,5% электроэнергии России. На их размещение влияют топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные электростанции располагаются в местах добычи топлива. ТЭС, использующие калорийное, транспортабельное топливо, ориентированы на потребителей.

     Существует  несколько принципов классификации  ТЭС:

     1. ТЭС делятся на конденсационные (КЭС) и ТЭЦ.

     2. По виду используемой энергии выделяют установки:

     А) работающие на традиционном органическом топливе (уголь, торф, сланцы, мазут, природный газ);

     Б) геотермические (ГТЭС).

     3. По характеру обслуживания потребителей различают:

     А) районные ТЭС, начиная с плана  ГОЭЛРО, государственные районные электрические  станции (ГРЭС);

     Б) центральные, расположенные вблизи центра энергетических нагрузок.

     4. По принципу взаимодействия все электростанции делятся на системные и изолированные (работающие вне энергосистем).

     Тепловые  электростанции используют широко распространенные топливные ресурсы, относительно свободно размещаются и способны вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний. Их строительство ведется быстро и связано с меньшими затратами труда и материальных средств. Но у ТЭС есть существенные недостатки. Они используют невозобновимые ресурсы, обладают низким КПД (30-35%), оказывают крайне негативное влияние на экологическую обстановку. ТЭС всего мира ежегодно выбрасывают в атмосферу 200-250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида, а также поглощают огромное количество кислорода. Установлено, что уголь в микродозах почти всегда содержит U238, Th232 и радиоактивный изотоп углерода.

     Большинство ТЭС России не оснащены эффективными системами очистки уходящих газов  от оксидов серы и азота. Хотя установки, работающие на природном газе экологически существенно чище угольных, сланцевых  и мазутных, вред природе наносит прокладка газопроводов (особенно в северных районах).

     Первостепенную  роль среди тепловых установок играют конденсационные электростанции (КЭС). Они тяготеют и к источникам топлива, и к потребителям, и поэтому  очень широко распространены. Чем крупнее КЭС, тем дальше она может передавать электроэнергию, т.е. по мере увеличения мощности возрастает влияние топливно-энергетического фактора. Ориентация на топливные базы происходит при наличии ресурсов дешевого и нетранспортабельного топлива (бурые угли Канско-Ачинского бассейна) или в случае использования электростанциями торфа, сланцев и мазута (такие КЭС обычно связаны с центрами нефтепереработки).

     ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) представляют собой установки по комбинированному производству электроэнергии и теплоты. Их КПД доходит до 70% против 30-35% на КЭС. ТЭЦ привязаны к потребителям, т.к. радиус передачи теплоты (пара, горячей воды) составляет 15-20 км. Максимальная мощность ТЭЦ меньше, чем КЭС.

     В последнее время появились принципиально новые установки:

     . газотурбинные (ГТ) установки, в  которых вместо паровых применяются  газовые турбины, что снимает  проблему водоснабжения (на Краснодарской  и Шатурской ГРЭС);

     . парогазотурбинные (ПГУ), где тепло  отработавших газов используется  для подогрева воды и получения пара низкого давления (на Невинномысской и Кармановской ГРЭС);

     . магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), которые преобразуют  тепло непосредственно в электрическую  энергию (на ТЭЦ-21 Мосэнерго и  Рязанской ГРЭС).

     В России мощные ТЭС (2 млн. кВт и более) построены в Центральном районе, в Поволжье, на Урале и в Восточной Сибири. Крупнейшие ГРЭС приводятся в таблице 2.

Таблица 2

     Размещение  ГРЭС мощностью более 2 млн кВт