Развитие и размещение электроэнергетики России (стр. 2 из 3)

В состав ТЭК входят взаимодействующие и взаимообусловленные подсистемы: отрасли топливной промышленности (угольная, нефтяная, газовая), добывающая подсистема и электроэнергетика, преобразующая ТЭР в энергоносители. Эти подсистемы тесно связаны с энергетическим машиностроением, электротехнической, атомной отраслями промышленности и со всеми отраслями - потребителями топлива и энергии.

2 Развитие и размещение электроэнергетического хозяйства

Электроэнергетика, как ни одна другая отрасль, влияет на формирование территориальной организации хозяйства страны. Она способствует размещению энергоемких отраслей промышленности в отдаленных районах, имеющих большие перспективы в развитии экономики страны в целом и ее субъектов.

Таблица 11. Размещение производства электроэнергии в России (% к РФ)

Районы	1970г.	1980г.	1990г.	1995г.	2000г.
Россия, всего, млрд. кВт–ч	470,2	804,9	1082,2	860	877,8
То же, %	100	100	100	100	100
Европейская часть	71,9	70,7	68,9	67	66,1
Северный	4,05	4,3	4,51	4,78	4,76
Северо–Западный	3,3	5,4	4,81	4,38	4,83
Центральный	17,33	16,4	18,8	17,99	17,68
Волго–Вятский	3,17	2,07	2,6	2,83	2,32
Центрально–Черноземный	1,8	3,85	4,01	4,06	4,67
Поволжский	13,6	11,6	11,51	11,24	13
Северо–Кавказский	6,34	6,1	5,43	5,24	4,61
Уральский	22,03	20,88	17,18	16,38	12,26
Калининградская область	0,02	0,09	0,06	0,05	0,2
Восточные районы	28,11	29,3	31,1	33	33,9
Западно–Сибирский	9,4	10,13	12,8	12,95	13,53
Восточно–Сибирский	15,7	15,41	13,9	16,62	4,42
Дальневосточный	2,99	3,75	4,39	4,48	15,93

Источник: Российский статистический ежегодник. – 2001. − С. 360

Электроэнергетические предприятия в нашей стране размещены крайне неравномерно: более 2/3 производства электроэнергии приходится на европейскую часть страны и около 1/3 − на восточные районы.

3. Типы электростанции

В зависимости от источника энергии различают:
- тепловые электростанции (ТЭС), использующие природное топливо;
- гидроэлектростанции (ГЭС), использующие энергию падающей воды запруженных рек;

- атомные электростанции (АЭС), использующие ядерную энергию;
- иные электростанции, использующие ветровую, солнечную, геотермальную и другие виды энергий.

Тепловые электростанции в отличие от гидроэлектростанций размещаются более свободно, вырабатывают электроэнергию без сезонных колебаний, строятся значительно быстрее и дешевле. Среди тепловых электростанций различают конденсационные и теплоэлектроцентрали. Главные недостатки в работе тепловых электростанций - использование невозобновляемых топливных ресурсов, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (выбрасывают в атмосферу огромное количество золы, вредных веществ, поглощают громадные порции кислорода и др.). Несмотря на это, в перспективе доля ТЭС в производстве электроэнергии в России может увеличится.

Атомные электростанции (АЭС) производят электроэнергию более дешевую, чем ТЭЦ, работающие на угле или мазуте, в отличие от последних, не дают выбросов в атмосферу (при нормальной безаварийной работе). Их доля в суммарной выработке электроэнергии в России не превышает 11% (в Литве - 76%, Франции - 76, Бельгии - 65, Швеции - 51, Словакии - 49, Германии - 34, Японии - 30, США - 20%)
Главный фактор размещения атомных электростанций, использующих в своей работе высокотранспортабельное, ничтожное по весу топливо (для полной годовой загрузки АЭС требуется всего несколько килограммов урана), - потребительский.

Гидравлические электростанции (ГЭС) используют возобновляемые ресурсы, обладают простотой управления, очень высоким КПД полезного действия (80%), высокой маневренностью в работе. В результате себестоимость производимой на ГЭС энергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС. Доля ГЭС в суммарной выработке электро¬энергии в России составляет примерно 19%.

Определяющее влияние на размещение гидроэлектростанций оказывают размеры запасов гидроресурсов, природные (рельеф местности, характер реки, ее режим и др.) и хозяйственные (размер ущерба от затопления территории, связанного с созданием плотины и водохранилища ГЭС, ущерба рыбному хозяйству и др.), условия их использования.

Многочисленные тепловые, атомные и гидроэлектро¬станции России объединены линиями высоковольтных электропередач в единую энергетическую систему (ЕЭС).

Принципиальная схема тепловой электростанции представлена на рис.1.

Принципиальная схема АЭС с ядерным реактором, имеющим водяное охлаждение, приведена на рис. 2.

4. Нетрадиционные источники энергии в России

Солнечная энергетика относится к наиболее материалоёмким видам производства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а, следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки. Пока ещё электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проводят на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы. Солнечная энергия - наиболее грандиозный, дешевый, но и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Солнечную радиацию при помощи гелиоустановок преобразуют в тепловую или электрическую энергию, удобную для практического применения. В южных районах нашей страны созданы десятки солнечных установок и систем. Они осуществляют горячее водоснабжение, отопление и кондиционирование воздуха жилых и общественных зданий, животноводческих ферм и теплиц, сушку сельскохозяйственной продукции, термообработку строительных конструкций, подъем и опреснение минерализованной воды и др.Ученые и энергетики продолжают вести работу по поиску новых более дешевых возможностей использования солнечной энергии. Возникают новые идеи, новые проекты.

Человек использует энергию ветра с незапамятных времен. Но его парусники, тысячелетиями бороздившие просторы океанов, и ветряные мельницы использовали лишь ничтожную долю из тех 2,7 трлн. кВт энергии, которыми обладают ветры, дующие на Земле. Полагают, что технически возможно освоение 40 млрд. кВт, но даже это более чем в 10 раз превышает гидроэнергетический потенциал планеты. При использовании ветра возникает серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток её в периоды безветрия. Как же накапливать и сохранить впрок энергию ветра? Простейший способ состоит в том, что ветряное колесо движет насос, который накапливает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока. Существуют и другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива. Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ветроагрегата разлагает воду на кислород и водород, Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности.

Энергетика земли (геотермальная энергетика) базируется на использовании природной теплоты Земли. Недра Земли таят в себе колоссальный, практически неисчерпаемый источник энергии. Ежегодное излучение внутреннего тепла на нашей планете составляет 2,8 * 1014 млрд. кВт * час. Оно постоянно компенсируется радиоактивным распадом некоторых изотопов в земной коре.Человек издавна использует энергию внутреннего тепла Земли (вспомним хотя бы знаменитые Римские бани), но её коммерческое использование началось только в 20-х годах нашего века со строительством первых геоЭС в Италии, а затем и в других странах. К началу 80-х годов в мире действовало около 20 таких станций общей мощностью 1,5 млн. кВт. Самая крупная из них – станция Гейзерс в США (500 тыс. кВт).Геотермальную энергию используют для выработки электроэнергии, обогрева жилья, теплиц и т.п. В качестве теплоносителя используют сухой пар, перегретую воду или какой-либо теплоноситель с низкой температурой кипения (аммиак, фреон и т.п.).Источники геотермальной энергии могут быть двух типов. Первый тип – это подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды (гидротермальные источники), или пара (паротермальные источники), или пароводяной смеси. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Второй тип – это тепло горячих горных пород. Закачивая в такие горизонты воду, можно также получить пар или перегретую воду для дальнейшего использования в энергетических целях.