Существенная особенность развития и размещения электроэнергетики - широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) для теплофикации различных отраслей промышленности и коммунального хозяйства. Под теплофикацией понимается централизованное снабжение теплом городов и промышленных предприятий с одновременным производством электроэнергии. Теплофикация дает экономию топлива и почти вдвое увеличивает коэффициент полезного действия электростанций, позволяет производить дешевую тепловую энергию для отопления, вентиляций и горячего водоснабжения и, следовательно, способствует лучшему удовлетворению бытовых нужд населения.
2.1 Тепловые электростанции
Основной тип электростанций в России тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). На их долю приходится около 68% производства электроэнергии. 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 из них располагаются, как правило, в местах добычи топлива: чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию. Крупнейшие ГРЭС приводятся в таблице 2.
Крупными тепловыми электростанциями являются Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, работающие на углях Канско-Ачинского бассейна, Сургутская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС - на газе.
Таблица 2 - Размещение ГРЭС мощностью более 2 млн. кВт.
| Федеральный округ | Название ГРЭС | Установленная мощность, млн.кВт | Топливо |
| Центральный | Костромская | 3,6 | Мазут |
| Рязанская | 2,8 | Уголь | |
| Конаковская | 3,6 | Мазут, газ | |
| Уральский | Сургутская 1 | 3,3 | Газ |
| Сургутская 2 | 4,8 | Газ | |
| Рефтинская | 3,8 | Уголь | |
| Троицкая | 2,4 | Уголь | |
| Ириклинская | 2,4 | Мазут | |
| Приволжский | Заинская | 2,4 | Мазут |
| Сибирский | Назаровская | 6,0 | Уголь |
| Южный | Ставропольская | 2,1 | Мазут, газ |
| Северо-Западный | Киришская | 2,1 | Мазут |
Источник: Региональная экономика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / [Т.Г.Морозова и др.]; Под ред. проф. Т.Г.Морозовой. – 4-е изд., - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 527 с.
Преимущества тепловых электростанций по сравнению с другими типами электростанций - это относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). К недостаткам относятся: использование невозобновимых топливных ресурсов, низкий КПД, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. КПД обычной ТЭС - 37-39%. Несколько больший КПД имеют ТЭЦ теплоэлектроцентрали, обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновременным производством электроэнергии - 60%.
Тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200-250 млн.т золы и около 60 млн.т сернистого ангидрида; кроме того, они поглощают огромное количество кислорода. К настоящему времени установлено, что и радиоактивный фон вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в мире в среднем в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (так как обычный уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит уран-238, торий-232 и радиоактивный изотоп углерода). ТЭС нашей страны в отличие от зарубежных до сих пор не оснащены сколько-либо эффективными системами очистки уходящих газов от оксидов серы и азота. ТЭС, работающая на природном газе, экологически значительно чище угольных, мазутных и сланцевых, но огромный экологический вред наносит природе прокладка газопроводов, особенно в северных районах.
Несмотря на отмеченные недостатки, в перспективе доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 78-85%.
Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута. Тепловые электростанции восточных районов будут базироваться в основном на угле, прежде всего дешевом угле открытой добычи Канско-Ачинского бассейна.
2.2 Гидравлические электростанции
ГЭС занимают второе место по количеству вырабатываемой электроэнергии (в 2000 г. 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. К огромным достоинствам ГЭС относится высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов, что 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.
Наиболее мощные ГЭС (представлены в таблице 3) 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.
Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская - на Енисее; Иркутская, Братская, Усть-Илимская - на Ангаре; строится Богучанская 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).
Таблица 3 – ГЭС мощностью более 2 млн.кВт
| Федеральный округ | Название ГЭС | Установленная мощность, млн.кВт |
| Сибирский | Саяно-Шушенская | 6,4 |
| Красноярская | 6,0 | |
| Братская | 4,5 | |
| Усть-Илимская | 4,3 | |
| Приволжский | Волжская (Волгоград) | 2,5 |
| Волжская (Самара) | 2,3 |
Источник: Региональная экономика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / [Т.Г.Морозова и др.]; Под ред. проф. Т.Г.Морозовой. – 4-е изд., - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 527 с.
В условиях дефицита топливных ресурсов большое значение имеет программа развития гидроэнергетики. Так, в период до 2010 г. должно быть завершено сооружение Зарамагской и Зеленчугских ГЭС на Северном Кавказе, Бурейской, Нижне-Бурейской и Вилюйской ГЭС на Дальнем Востоке и начат ввод мощностей строящихся электростанций, крупнейшими из которых являются Богучанская ГЭС в Сибири и УстьСреднеканская ГЭС на Дальнем Востоке. 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 часы, 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 ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей. В России, особенно в Европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС. Построены Загорская ГАЭС (1,2 млн.кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн.кВт).
2.3 Атомные электростанции
Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии - более 14% (в США - 19,6%, в Великобритании - 18,9, в ФРГ - 34%, в Бельгии - 65%, во Франции - свыше 76%). Фактически удельный вес АЭС достиг только 12,3%. 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 В энергетической стратегии на период до 2020 г. предусматривается повышение роли атомной энергетики в обеспечении надежного электроснабжения потребителей и увеличения выработки на АЭС в 2,3 раза по сравнению с 2003 г.
Сейчас в России действуют девять АЭС (их мощность приведена в таблице 4). Еще четырнадцать АЭС и АСТ (атомных станций теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.
Преимущества АЭС состоят в том, что их 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.
Таблица 4 – Мощность действующих АЭС
| Федеральный округ | Название АЭС | Установленная мощность, млн.кВт |
| Северо-Западный | Ленинградская | 4,0 |
| Кольская | 1,76 | |
| Центральный | Курская | 4,0 |
| Нововоронежская | 1,8 | |
| Смоленская | 3,0 | |
| Калининская | 2,0 | |
| Приволжский | Балаковская | 4,0 |
| Уральский | Белоярская | 0,6 |
| Дальневосточный | Билибинская | 0,048 |
Источник: Региональная экономика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям / [Т.Г. Морозова и др.]; Под ред. проф. Т.Г. Морозовой. – 4-е изд., - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 527 с.