Развитие и размещение электроэнергетики России

     Важным  направлением в развитии электроэнергетики  является также строительство гидроэлектростанций.

     Гидроэнергетическое строительство развертывалось быстрыми темпами. За предвоенный период были построены ГЭС общей мощностью  свыше 1 млн кВт (Волховская, Свирская и др.). В этот же период началась реконструкция рек Волги, Камы, которая  продолжалась и в послевоенный период.

     В практической работе по размещению электростанций большое значение имеет кооперирование гидроэлектростанций с тепловыми  электростанциями. Это обусловлено  тем, что выработка электроэнергии на гидростанциях сильно колеблется в течение года в связи с  изменениями водного режима рек. Объединение тепловых и гидравлических электростанций в одной энергосистеме  позволяет компенсировать недостаток в выработке энергии на гидростанциях  в маловодные периоды года за счет электроэнергии, вырабатываемой на тепловых электростанциях.[3] 

3. Типы  электростанций

     Основной  тип электростанций в России- тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазута, 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.  

     Таблица 1 - Динамика производства, по видам электростанций за 2008г.

     Рис. 2 – Удельный вес в суммарной выработке электроэнергии по видам электростанций за 2008 год. 

     Анализируя  производство электроэнергии по видам  электростанций, можно сделать следующие  выводы. Основную долю в производстве электроэнергии занимают тепловые электростанции – 68,3%, затем гидроэлектростанции – 16%, наименьшую долю в производстве электроэнергии занимают атомные электростанции – 15,7%. 

     3.1 Тепловые электростанции (ТЭС) 

     Тепловые  электростанции 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. Крупнейшие ГРЭС приводятся в таблице 2 . 

     Таблица 2 - Размещение ГРЭС мощностью более 2 млн кВт

     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). 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.

     К Недостаткам относятся: использование  невозобновимых топливных ресурсов, низкий КПД, крайне неблагоприятное  воздействие на окружающую среду, КПД обычной ТЭС – 37-39%. Несколько большой КПД имеют ТЭЦ – теплоэлектроцентрали, обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновременным производством электроэнергии – 60 %. Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута.

     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 в среднем в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности. Несмотря на отмеченные недостатки, в перспективе доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 48-85%. 

     3.2 Гидравлические электростанции (ГЭС) 

     ГЭС занимают второе место по количеству вырабатываемой электроэнергии. 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.

     Наиболее  мощные ГЭС 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. 

     Таблица 3 - ГЭС мощностью более 2 млн кВт

     Гидростроительство  в нашей стране характеризовалось  сооружением на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад – групп ГЭС, расположенных  ступенями по течению водного  потока для последовательного использования  его энергии. Помимо получения электроэнергии каскады решили проблемы снабжения  населения и производства водой, устранения упадков, улучшения транспортных условий. 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). 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. ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок, маневренности использования мощностей энергосетей. В России, остро стоит проблема создания маневренности электростанций, в том числе ГАЭС. Построены Загорская ГАЭС (1,2 млн кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн кВт).[3]

     Недостатки  ГЭС: 1) требуют больших капиталовложений на строительство; 2) имеют длительные сроки строительства; 3) их возведение на равнинах связано со значительными  потерями земель, причем лучших- пойменных, отличающихся высоким плодородием; 4)вода в водохранилищах застаивается, здесь накапливаются грязь и  вредные отходы (особенно опасно для  густонаселенных промышленных районов); 5) выработка электроэнергии зависит  от климатических условий и меняется по сезонам.[1] 

     3.3 Атомные электростанции (АЭС) 

     Доля  АЭС в суммарной выработке  электроэнергии – более 15 % (в США-19,6%, в Великобритании – 18,9%, в ФРГ – 34%, в Бельгии-65%, во Франции – свыше 76%).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 действует девять АЭС (табл. ) Еще четырнадцать АЭС и АСТ (атомных  станций теплоснабжения) находятся  в стадии проектирования, строительства  или временно законсервированы.

     Таблица 4 - Мощность действующих АЭС

     АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей , АСТ – не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанций : АЭС – 8 млн кВт, АСТ- 2 млн кВт.

     Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и АТС.На АТЭЦ как и на обычной  ТЭЦ, производится и электрическая  и тепловая энергия, а на АСТ –  только тепловая.