Электроэнергетика России

2

Контрольная работа

по предмету: «Экономическая география и природопользование»

на тему: «Электроэнергетика России»

Содержание:

Введение

1. Типы и виды электростанций. Преимущества и недостатки

2. Производство электроэнергии в мире

3. Энергосистемы. Единая энергосистема

4. Проблемы развития ядерной энергетики

5. Проблемы охраны окружающей среды в связи с развитием электроэнергетики

6. Современные проблемы развития и размещения электроэнергетики в условиях перехода к рыночным отношениям

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям.

Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Энергетическая промышленность является частью топливно-энергетической промышленности и неразрывно связана с другой составляющей этого гигантского, хозяйственного комплекса - топливной промышленностью.

Электрическая энергия - важнейший, универсальный, самый эффективный технически и экономически вид энергии. Другое его преимущество по сравнению с использованием всех видов топлива - экологическая безопасность использования и передачи электроэнергии по линиям электропередачи по сравнению с перевозкой топлив, перекачкой их по системам трубопроводов. Все это предопределило развитие электрификации - широкого внедрения электрической энергии в производственную и непроизводственную сферы, повседневное ее потребление во все больших объемах.

Российская энергетика - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций. Выработка электроэнергии росла быстрее, чем такая новая отрасль всего топливно-энергетического комплекса, как добыча природного газа (см. табл. 1). С электрификацией, ростом выработки электрической энергии связан неуклонный рост ее производства в расчете на душу населения в мире. Оно в среднем составляло: в 1950 г. - 381 кВт ч, 1995 г. - 2291 кВт ч. Этот показатель - один из важнейших макроэкономических критериев наряду с ВВП или ВНП и немногими другими, позволяющих судить об уровне экономического развития региона и страны.

Электрификация, основу которой составляет быстрый рост выработки электрической энергии, позволяет гораздо более эффективно использовать первичные виды топлива (уголь, газ, продукты нефтепереработки - прежде всего мазут), чем прямое их сжигание в топках и двигателях.

Таблица 1.

Электробаланс (миллиардов кВт ч)

Годы	Произведено электро-энергии	Получено из-за пределов РФ	Потреблено электро-энергии - всего	в том числе	отпущено за пределы РФ
				промышленностью	сельским хозяйством	транспортом	другими отраслями
1970 1975 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999	470,2 639,9 804,9 962,0 1082,2 1068,2 1008,5 956,6 875,9 860,0 847,2 834,1 827,2 846,2	16,6 30,2 33,0 32,3 35,0 35,1 27,7 24,7 22,2 18,4 12,3 7,1 8,3 8,4	478,7 658,8 815,9 964,4 1073,8 1056,1 992,2 937,9 856,4 840,4 827,7 814,4 809,1 832,1	321,6 427,7 503,2 577,1 625,9 605,2 554,6 512,8 447,0 440,2 424,9 421,4 412,0 430,3	18,9 36,4 56,0 73,7 96,4 103,4 102,9 103,8 97,7 88,6 85,9 78,1 75,0 72,0	41,2 55,6 77,0 91,1 103,8 96,7 86,7 76,7 68,4 65,2 64,9 63,5 60,0 60,6	97,0 139,1 179,7 222,5 247,7 250,8 247,9 244,6 243,3 246,4 252,0 251,4 262,1 269,2	8,1 11,3 22,0 29,9 43,4 47,2 44,0 43,4 41,7 38,0 31,8 26,8 26,4 22,5

Поэтому непрерывно растет доля электроэнергии, вырабатываемой из первичных видов топлива (за вычетом гидроэлектроэнергии и электрической энергии АЭС). Тенденция развития электроэнергетики в 1950 - 1995 гг. - все более квалифицированное использование первичных видов топлива на выработку электроэнергии. В 1950 г. на ее получение расходовалось менее 10% всей добываемой в мире первичной энергии (за вычетом ГЭС). В 1995 г. эта доля поднялась до 33%, а в ведущих промышленных государствах уже составляет от 40 до 50%. В 1950 г. на каждую добытую в мире тонну топлива (в перерасчете на т у.т.) производилось 242 кВт ч электроэнергии, а в 1995 г. - 730 кВт ч. Таким образом, несмотря на рост потребления топлива на транспорте в качестве химического сырья, каждая его тонна использовалась в 3 раза лучше, чем 50 лет назад.

Более эффективное применение первичных видов топлива для выработки электроэнергии обусловлено не только переходом на лучшие его виды - мазут и природный газ, но и внедрением достижений НТП. Так, обогащение идущего на электростанции угля, совершенствование конструкции котлов тепловых электростанций (ТЭС), повышение мощности агрегатов - котлов, турбин, генераторов улучшило все показатели их работы. Поэтому создание мощных ТЭС остается основным направлением развития всей электрической энергии в мире.

За 1950 - 1995 гг. выработка электрической энергии в мире увеличилась с 956 до 13097 млрд. кВт ч. Рост производства электроэнергии имеет исключительное значение для развития хозяйства стран и регионов. Так, мировой уровень получения электроэнергии в 1950 г. США превысили уже к 1965 г., СССР - к 1975 г., Япония - в 1994 г., КНР - в 1995 г. Далеки от уровня выработки электроэнергии в мире в 1950 г. и целые регионы - Африка, Южная Америка и Океания. Это точно отражает все особенности развития хозяйства государств и регионов мира.

Текущая задача российской электроэнергетики - правильное и целесообразное использование ресурсов уже имеющихся предприятий этой отрасли, что невозможно без эффективного сотрудничества с другими отраслями промышленности.

1. Типы и виды электростанций. Преимущества и недостатки

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях разного типа - тепловых, гидравлических и др. Они - основные поставщики электроэнергии, дающие подавляющую ее часть в мире (свыше 99%). Роль так называемых альтернативных источников для ее получения (энергии солнца, ветра, приливов, геотермальной) пока еще очень мала (менее 1%). Электростанции главных типов различаются по своим задачам. Так, среди ТЭС имеются конденсационные (КЭС), предназначенные только для получения электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), дающие помимо электрической энергии и тепло (горячую воду и пар) для снабжения промышленных предприятий и для коммунальных нужд. В свою очередь гидравлические электростанции (ГЭС) имеют аналог - гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Особенности отдельных регионов и стран по характеру ресурсов первичной энергии, их потребления и т.д. определяют выбор типов электростанций и получения на них электрической энергии (см. табл. 2).

Таблица 2.

Производство электроэнергии электростанциями (миллиардов кВт ч)

	1970	1975	1980	1985	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999
все электро-станции в том числе тепловые гидро- атомные	470 373 93,9 3,5	640 524 96,0 20,2	805 622 129 54,0	962 703 160 99,3	1082 797 167 118	1068 780 168 120	1008 715 173 120	957 663 175 119	876 601 177 97,8	860 583 177 99,5	847 583 155 109	834 567 158 109	827 564 159 104	846 563 161 122

Теплоэнергетика

Важнейшие факторы размещения теплоэнергетики - сырьевой и потребительский. Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Тепловые электростанции были и остаются основой электроэнергетики мира. Сооружение их дешевле, чем электростанций других типов, сроки строительства короче, и они могут использовать разные виды топлива в зависимости от экономических условий обеспечения им. На современных ТЭС устанавливается оборудование большой мощности (например, турбоагрегаты до 1000 МВт). Это позволяет создавать крупные ТЭС с суммарной мощностью турбоагрегатов до 4000 - 5000 МВт и более. Суммарная мощность электростанций России в 1995 г. составила 215 млн. МВт. Единичная мощность крупных тепловых электростанций (удельный вес которых более 50% от общей мощности) - 1000, 2000 МВт и более. Однако такие ТЭС потребляют ежегодно миллионы тонн топлива, качество которого сильно может влиять на экологическую ситуацию в местах размещения крупных ТЭС (например, углей с высоким содержанием серы).

Наиболее крупные тепловые электростанции, размещение которых обусловлено потребительским фактором: Конаковская ГРЭС (Государственная Районная Электрическая Станция) - 2,4 млн. кВт, Рязанская - 2,8 млн. кВт, Костромская - 3,6 млн. кВт - в Центральном районе; Заинская - 2,4 млн. кВт - в Поволжье; Троицкая - 2,4 млн. кВт, Рефтинская - 3,8 млн. кВт - на Урале. В непосредственной близости от топливных баз (сырьевой фактор) преимущественно в восточных районах, обеспеченных топливно-энергетическими ресурсами, размещены крупные электростанции: Сургутские ГРЭС (1-й и 2-й очереди - более 3 млн. кВт каждая) в Западной Сибири на попутном нефтяном газе; Назаровская, Березовская, Ирша-Бородинская (до 6,4 млн. кВт каждая) на канско-ачинском буром угле; Харанорская, Гусиноозерская на забайкальских углях в Восточно-Сибирском районе; Нерюнгринская ГРЭС на южно-якутском угле в Дальневосточном экономическом районе.

Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, которые находятся в непосредственной близости (не дальше 20 - 25 км) от потребителя. На ТЭЦ производится не только электроэнергия, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной, т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно при передаче также понижается. Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация для большинства городов) установка электрического бойлера в дельно стоящем доме становится экономически выгодна. Мощность самых крупных ТЭЦ 1 млн. кВт.

Гидроэнергетика

Основным фактором размещения гидроэлектростанций (ГЭС) является сырьевой, т.е. запасы гидроэнергоресурсов (ГЭР), сосредоточенные в основном в Восточной Сибири (35%) и на Дальнем Востоке (более 30%). Поэтому целесообразными районами размещения ГЭС являются прежде всего восточные районы России - Восточная Сибирь и Дальний Восток, запасы ГЭР в которых составляют более ? запасов страны. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Их преимущество - использование возобновляемого источника энергии - воды. Плотины и водохранилища ГЭС зачастую выполняют несколько функций: помимо выработки электроэнергии используются для ирригации, водоснабжения, улучшения условий судоходства, для борьбы с паводками и т.д. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить такой прорыв в промышленности.

Современные ГЭС позволяют производить до 7 млн. кВт энергии, что вдвое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС, однако размещение ГЭС в европейской части России затруднено по причине дороговизны земли и невозможности затопления больших территорий в данном регионе. Важное преимущество ГЭС - возможность остановки в любой момент при избытке электроэнергии в сети и быстрого включения в рабочий режим при ее недостатке. Поэтому ГЭС в большинстве развитых стран играют роль пиковых. Построенные в западной и восточной Сибири мощнейшие ГЭС несомненно нужны и это - важнейший ключ к развитию Западносибирского, а также энергоснабжению Уральского экономических районов. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) используются для покрытия пиковых нагрузок. Крупнейшие ГЭС в России сооружены на Ангаре и Енисее одинаковой мощности до 6,4 млн. кВт (Иркутская, Братская, Усть-Илимская, Красноярская, Саяно-Шушенская, Енисейская и др.), на Волге и Каме - каскады ГЭС - до 2,5 млн. кВт, наиболее полно использующие энергию рек и регулирующие их сток. Доля производства электроэнергии на ГЭС страны в 1995 г. составила около 20%.

Атомная энергетика

Главный фактор размещения атомных электростанций (АЭС) - потребительский. Оптимальны наиболее удаленные от топливных баз места концентрации потребителей с дефицитом топливных ресурсов (1 кг урана - основного топлива, используемого на АЭС, эквивалентен 2500 т высококачественного угля). Крупные АЭС (Ленинградская, Тверская, Смоленская, Белоярская, Курская, Нововоронежская) размещены в европейской части страны, т.е. в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом. На АЭС вырабатывалось в 1995 г. 10% электроэнергии страны. Первая в мире АЭС - Обнинская была пущена в 1954 году в России. Персонал 9 российских АЭС составляет 40,6 тыс. человек или 4% от общего числа населения занятого в энергетике. 11,8% или 119,6 млрд. кВт ч всей электроэнергии, произведенной в России, выработано на АЭС.

Таблица 3.

Действующие АЭС России и их характеристики.

АЭС	Номер блока	Тип реактора	Электрич. мощность	Год ввода в эксплуатацию	Срок вывода
Белоярская	1 2 3	АМБ АМБ БН-600	100 160 600	1963 1967 1980	1980* 1989* 2010
Билибинская	1 2 3 4	ЭГП ЭГП ЭГП ЭГП	12 12 12 12	1974 1974 1975 1976	2004 2004 2005 2006
Балаковская	1 2 3 4	ВВЭР-1000 ВВЭР-1000 ВВЭР-1000 ВВЭР-1000	1000 1000 1000 1000	1985 1987 1988 1993	2015 2017 2019 2023
Калининская	1 2	ВВЭР-1000 ВВЭР-1000	1000 1000	1984 1986	2014 2016
Кольская	1 2 3 4	ВВЭР-440 ВВЭР-440 ВВЭР-440 ВВЭР-440	440 440 440 440	1973 1974 1981 1984	2003 2004 2011 2014
Курская	1 2 3 4	РБМК-1000 РБМК-1000 РБМК-1000 РБМК-1000	1000 1000 1000 1000	1976 1978 1983 1985	2006 2008 2013 2015
Ленинградская	1 2 3 4	РБМК-1000 РБМК-1000 РБМК-1000 РБМК-1000	1000 1000 1000 1000	1973 1975 1979 1981	2003 2005 2009 2011
Нововоронежская	1 2 3 4 5	В-1 В-3 ВВЭР-440 ВВЭР-440 ВВЭР-1000	210 365 440 440 1000	1964 1969 1971 1972 1980	1984* 1990* 2001 2002 2010
Смоленская	1 2 3	РБМК-1000 РБМК-1000 РБМК-1000	1000 1000 1000	1982 1985 1990	2012 2015 2020

АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде. Новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.

Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах и т.п. - здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора.

Таблица 4.

Отдельные технико-экономические показатели работы электроэнергетики

	1970	1975	1980	1985	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999
Удельный вес производства электроэнергии атомными электростанциями в общей выработке электроэнергии, процентов Удельный расход условного топлива на один отпущенный кВт ч электроэнергии на электростанциях общего пользования, г	0,7 355	3,2 328	6,7 315	10 312	11 312	11 314	12 310	12 308	11 310	12 312	13 345	13 343	13 343	14 341

Другие виды электростанций

Несмотря на то, что так называемые “нетрадиционные” виды электростанций занимают всего 0,07% в производстве электроэнергии в России, развитие этого направления имеет большое значение, особенно учитывая размеры территории страны. К нетрадиционным электростанциям относят геотермальные, солнечные и ветровые.

Геотермальные электростанции преобразует внутреннюю энергию перегретой воды или пара, выходящего из недр Земли, в электрическую по принципу, схожему с принципом работы ТЭС. ГеоТЭС строят в тех районах, где происходит заметная вулканическая деятельность, т.е. слой магмы находится близко к поверхности. В 1968 г. на Камчатке, в долине реки Паужетки, была сооружена первая и пока единственная российская ГеоТЭС мощностью 11 МВт. ГеоТЭС существуют во многих странах мира, самая мощная находится в Калифорнии, также представлены они в Мексике, Италии, Японии, Новой Зеландии, Исландии.

На гелиостанциях солнечная энергия преобразуется в электрическую. Солнечные лучи с помощью цилиндрической линзы, собираются в пучок, который нагревает трубку с теплоносителем, который нагревает воду, используемую потом на ТЭС. Мировой лидер в этой области - Франция, в бывшем СССР гелиостанция существует в Крыму.

Очень перспективной отраслью энергетики является создание ветровых электростанций и их комплексов. Стоимость электроэнергии на ВЭС ниже, чем на любых других станциях. Преимуществом ВЭС также является ее абсолютная независимость от каких бы то ни было недвижимых объектов. Принцип работы ВЭС таков: ветряное колесо приводит в движение насос, который через водный резервуар связан с турбиной. Имеется проект создания сети ВЭС на Кольском полуострове общей мощностью 1000 МВт.

Уровень технологических разработок России в этой области сильно отстает от мирового. В удаленных или труднодоступных районах России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, “нетрадиционные” источники электроэнергии - наилучшее решение.

2. Производство электроэнергии в мире

Размещение производства электроэнергии по регионам мира в 1950 - 1995 гг. претерпело значительные изменения.

Главный результат развития электроэнергетики за этот период - бурный рост ее производства в ведущем по добыче первичных энергоносителей регионе мира - Азии. Этот рост особенно быстро шел в 90-е гг., что вывело регион на второе место после Северной Америки, которая на протяжении 1950 - 1995 гг. оставалась лидером в электроэнергетике. Восточная Европа в результате экономических перестроек сократила получение электроэнергии, а по ее доле в мировом производстве отброшена к уровню конца 40-х гг. Такое падение особенно заметно на фоне бурного роста выработки электроэнергии в Китае, занявшем уже в 1995 г. второе место в мире после США.

Роль ядерного топлива и гидроресурсов в развитии мировой электроэнергетики четко прослеживается на производстве ее на АЭС и ГЭС в разных регионах. Так, в получении электроэнергии на АЭС в 1995 г. лидером была Западная Европа (35,7% в мире), хотя запасами урановых руд почти не располагает и добычу их не ведет. Северная Америка - вторая по значению в выработке электроэнергии на АЭС (34,7%), при этом Канада добывает до 30% урана в мире. В Азии - третьем регионе атомной электроэнергетики (18%), ресурсов урана и его добычи, кроме как в КНР, нет. В сложном положении после 1990 г. оказалась Восточная Европа (10,5% электроэнергии АЭС), и особенно Россия. Важнейшие источники получения урана (Казахстан, Украина, Узбекистан и др.) оказалась за границей. Ряд регионов с крупнейшими ресурсами урановых руд и их добычей или не имеют АЭС (Австралия), или их доля в производстве электроэнергии на АЭС очень мала (Африка - 0,5%). Лидеры в получении электроэнергии АЭС - США, Франция, Япония.

Аналогичная ситуация и с использованием гидроэнергоресурсов по регионам мира. Ведущая по величине этих ресурсов в мире Азия занимает лишь второе место по выработке электроэнергии на ГЭС (19,8% мировой), т.е. примерно столько же, сколько и Западная Европа (17,7%). Однако гидроэнергетические ресурсы последней в 10 раз меньше. Лидером получения электроэнергии на ГЭС остается Северная Америка (27,6%), располагающая такими же ресурсами, как Африка, но доля последней всего 2% в производстве энергии на ГЭС. На долю Восточной Европы приходилось всего 12% вырабатываемой на ГЭС электроэнергии, хотя ресурсы гидроэнергии гораздо больше, чем в Западной Европе. Среди стран в выработке электроэнергии на ГЭС ведущие - Канада, США, Бразилия.

Таким образом, между количеством энергетических ресурсов и производством электрической энергии нет прямой зависимости. Это хорошо видно на примере как минерального топлива, так и гидроресурсов. Определяющим развитие электроэнергетики остается уровень экономического потенциала регионов, и особенно отдельных стран.

Внешняя торговля электрической энергией охватывает всего 2 - 3% мирового производства. Однако она ограничивается ее обменом между некоторыми национальными энергосистемами в Западной Европе, в Северной Америке и была значительна до 1990 г. в Восточной Европе. Межрегиональной торговли электрической энергией практически нет.

3. Энергосистемы. Единая Энергосистема

Особенность работы электростанций различного типа - разный режим нагрузки (постоянный, полупиковый, пиковый), что позволяет создавать единые энергосистемы, которые могут регулировать работу электростанций в течение суток и по сезонам года. Энергосистема - группа электростанций разных типов и мощностей, объединенная линиями электропередач и управляемая из единого центра.

ЕЭС - единый объект управления, электростанции системы работают параллельно.

Объективной особенностью продукции электроэнергетики является невозможность ее складирования или накопления, поэтому основной задачей энергосистемы является наиболее рациональное использование продукции отрасли. Электрическая энергия, в отличие от других видов энергии, может быть конвертирована в любой другой вид энергии с наименьшими потерями, причем ее производство, транспортировка и последующая конвертация значительно выгоднее прямого производства необходимого вида энергии из энергоносителя. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии.

Для государств с большой территорией, охватывающей несколько часовых поясов, единые энергосистемы позволяют маневрировать производством электроэнергии, перебрасывая ее в районы, испытывающие дефицит в тот или иной период суток. Энергосистемы обеспечивают сокращение расхода топлива, лучшее использование мощностей, снижение себестоимости электроэнергии, стабильное снабжение электроэнергией в случае выхода из строя отдельных электростанций.

ЕЭС России - сложнейший автоматизированный комплекс электрических станций и сетей, объединенный общим режимом работы с единым центром диспетчерского управления (ДУ). Основные сети ЕЭС России напряжением от 330 до 1150 кВт объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем от западной границы до Байкала.

Структура ЕЭС позволяет функционировать и осуществлять управление на 3-х уровнях: межрегиональном (ЦДУ в Москве), межобластном (объединенные диспетчерские управления) и областном (Местные ДУ). Такая иерархическая структура в сочетании с противоаварийной интеллектуальной автоматикой и новейшими компьютерными системами позволяет быстро локализовать аварию без значительного ущерба для ЕЭС и зачастую даже для местных потребителей. Центральный диспетчерский пункт ЕЭС в Москве полностью контролирует и управляет работой всех станций, подключенных к нему.

Единая Энергосистема распределена по 7 часовым поясам и тем самым позволяет сглаживать пики нагрузки электросистемы за счет “перекачки” избыточной электроэнергии в другие районы, где ее недостает. Восточные регионы производят электроэнергии гораздо больше, чем потребляют сами. В центре же России наблюдается дефицит электроэнергии, который пока не удается покрыть за счет передачи энергии из Сибири на Запад. К удобствам ЕЭС можно также отнести и возможность размещения электростанции вдалеке от потребителя. Транспортировка электроэнергии обходиться во много раз дешевле, чем транспортировка газа, нефти или угля и при этом происходит мгновенно и не требует дополнительных транспортных затрат.

Если бы ЕЭС не существовало, то понадобилось бы 15 млн. кВт дополнительных мощностей.

Все электростанции России работают в составе Единой электроэнергетической системы, сформированной в бывшем СССР (ЕЭЭС). Ныне действует РАО ЕЭС России, охватывающее более 90% всех электростанций страны (7 крупных объединений районных энергосистем европейских районов и Сибири). И только ОЭС Дальнего Востока функционирует автономно. Для усиления РАО ЕЭС России создается сеть высоковольтных линий электропередач ЛЭП 1150 и 1500 кВт постоянного и переменного тока из Казахстана в Россию (Экибастуз - Урал, Экибастуз - Центр) для перетоков электроэнергии в районы европейской части страны, испытывающие дефицит в электроэнергии. Производство электроэнергии на территории России размещено неравномерно: более ? - в европейской части и около ? - в восточных районах.

Нетрадиционными производителями электроэнергии являются геотермальные электростанции в Камчатской области (Паужетская ГРЭС), приливные в Мурманской области (Кислогубская), ветровые и солнечные, но их доля в производстве электрической энергии менее 1%.

В большинстве сравнительно небольших промышленно развитых стран, особенно в Западной Европе, давно созданы национальные энергосистемы. В больших, таких как США, Канада, Бразилия, КНР, их нет. Подавляющая часть электростанций функционирует в индивидуальном режиме; изредка они объединены в кусты вблизи крупных потребителей энергии. Исключением для крупных по территории стран была созданная в СССР Единая энергетическая система (ЕЭС), охватывавшая территорию свыше 10 млн. кмІ с населением 220 млн. человек. На ЕЭС было объединено более 80% суммарной мощности электростанций страны. Россия до сих пор использует все преимущества ЕЭС, несмотря на выход из системы ряда государств СНГ. Российская энергосистема обоснованно считается одной из самых надежных в мире. За 35 лет эксплуатации системы в России в отличие от США (1965, 1977) и Канады (1989) не произошло ни одного глобального нарушения электроснабжения.

4. Проблемы развития ядерной энергетики

После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в 100 млн. кВт (США уже достигли этот показатель) была фактически законсервирована. Огромные прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся в России АЭС, станции, признанные зарубежными экспертами как вполне надежные, были заморожены даже в стадии монтажа оборудования. Однако, последнее время положение начинает меняться: в июне 93^го года пущен 4^ый энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой конструкции. Известно, что себестоимость атомной энергии значительно превышает себестоимость электроэнергии, полученной на тепловых или гидравлических станциях, однако использование энергии АЭС во многих конкретных случаях не только незаменимо, но и является экономически выгодным - в США АЭС за период с 58-го года по настоящий момент АЭС принесли 60 млрд. долларов чистой прибыли. Большое преимущество для развития атомной энергетики в России создают недавно принятые российско-американские соглашения о СНВ-1 и СНВ-2, по которым будут высвобождаться огромные количества оружейного плутония, невоенное использование которого возможно лишь на АЭС. Именно благодаря разоружению, традиционно считавшаяся дорогой электроэнергия, получаемая от АЭС, может стать примерно в два раза дешевле электроэнергии ТЭС.

Российские и зарубежные ученые-ядерщики в один голос говорят, что для радиофобии, возникшей после чернобыльской аварии, серьезных оснований научно-технического характера не существует. Как сообщила правительственная комиссия по проверке причин аварии на Чернобыльской АЭС, авария произошла вследствие грубейших нарушений порядка управления атомным реактором РБМК-1000 оператором и его помощниками, имевшими крайне низкую квалификацию. Большую роль в аварии сыграла и состоявшаяся незадолго до нее передача станции из Минсредмаша, накопившего к тому времени огромный опыт управления ядерными объектами в МинЭнерго, где такового совсем не было. К настоящему времени система безопасности реактора РБМК существенно улучшена: усовершенствованна защита активной зоны от пережога, ускорена система срабатывания аварийных сенсоров. Журнал Scientific American признал эти усовершенствования решающими для безопасности реактора. В проектах нового поколения атомных реакторов основное внимание уделяется надежному охлаждению активной зоны реактора. Последние несколько лет сбои в работе российских АЭС происходят редко и классифицируются как крайне незначительные.

Развитие атомной энергетики в России неотвратимо и это сейчас понимает большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики потребовал бы колоссальных затрат. Так, если выключить сегодня все АЭС, потребуется дополнительно около 100 млн. тонн условного топлива, которое просто неоткуда взять.

Принципиально новое направление в развитии энергетики и возможной замене АЭС представляют исследования по безтопливным электрохимическим генераторам.

Потребляя натрий, содержащийся в морской воде в избытке этот генератор имеет КПД около 75%. Продуктом реакции здесь является хлор и кальцинированная сода, причем возможно последующее использование этих веществ в промышленности.

Восемь из девяти АЭС входят в концерн “РосЭенегроАтом”. Девятая - Ленингадская, вышла из концерна и эксплуатируется самостоятельно.

Средний коэффициент использованной мощности АЭС по стране составил 67%, однако на 6 реакторах он был выше 80%.

К 2000 году планируется увеличение производства электроэнергии на АЭС с сегодняшних 22 Гвт до 28 Гвт.

Таблица 4.

Перспективы развития атомной энергетики, 1993-2010.

Наименование блока АЭС	Мощность МВт	1993-1995	1996-2000	2001-2005	2006-2010
Завершаемые
Курская, 5	1000	X	-	-	-
Калининская, 3	1000	Х	-	-	-
Замещающие выводимые из эксплуатации
Билибинская, 5	32	-	-	Х	-
Билибинская, 6	32	-	-	Х	-
Билибинская, 7	32	-	-	-	Х
Нововоронежская, 6	1000	-	-	Х	-
Нововоронежская, 7	1000	-	-	Х	-
Кольская, 5	630	-	-	Х	-
Кольская, 6	630	-	-	Х	-
Кольская, 7	630	-	-	-	Х
Планируемые энергоблоки
Балаковская, 5	1000	Х	-	-	-
Балаковская, 6	1000	Х	-	-	-
Воронежская АСТ, 1	500	-	Х	-	-
Воронежская АСТ, 2	500	-	Х	-	-
Южно-Уральская, 1	800	-	Х	-	-
Южно-Уральская, 2	800	-	-	Х	-
Южно-Уральская, 3	800	-	-	Х	-
Белоярская, 4	800	-	Х	-	-
Планируемые АЭС и АСТ
Дальневосточная, 1	600	-	-	Х	-
Дальневосточная, 2	600	-	-	-	Х
Приморская, 1	600	-	-	Х	-
Приморская, 2	600	-	-	-	Х
Хабаровская АСТ, 1	500	-	-	Х	-
Хабаровская АСТ, 2	500	-	-	Х	-
Сосновый Бор, 1	630	-	Х	-	-
Хранение отработанного ядерного топлива
Смоленская ХОЯТ	-	Х	-	-	-

5. Проблемы охраны окружающей среды в связи с развитием

электроэнергетики

Энергетический фактор

Главные экологические проблемы современного мира связаны с поддержанием на планете теплового баланса и с производством и потреблением энергии. Совершенно ясно, что тепловой баланс необходимо поддерживать.

Энергетическая проблема теснейшим образом связана с экологической. От разумного развития энергетики Земли в сильнейшей степени зависит и экологическое благополучие, ибо половина всех газов, обусловливающих «парниковый эффект», создается в энергетике.

Человечество потребляет в год около 9 млрд. т топлива в пересчете на нефтяной эквивалент. Топливно-энергетический баланс планеты складывается в основном из «загрязнителей» - нефти (40%), угля (31%), газа (23%). В сумме на них приходится подавляющая часть использования энергоресурсов - 95%.

Относительно чистые виды энергии - гидроэнергия, атомная энергия - составляют в сумме менее 5% всей используемой энергии. Однако использование атомной энергии связано с высокой технологической культурой, Чернобыльская катастрофа и другие аварии показали, какую угрозу для человечества представляет эта энергия. А на самые мягкие, не загрязняющие атмосферу виды такой энергии приходятся малые доли процентов: это ветровая энергия, приливов на морях, прямая солнечная (энергия солнечных батарей), геотермальная (связанная с использованием горячих источников).

Современный энергетический баланс не отвечает потребностям человечества. Ведь, в конечном счете, все виды энергии получаются за счет потока солнечного излучения, который приводит в действие водооборот и дает влагу.

Запасы угля, нефти и газа, как и других видов полезных ископаемых, не бесконечны. Но, взятые вместе, они пока обеспечивают рост выработки электроэнергии. Кроме того, имеются большие запасы урана и тория (для атомной энергетики). Атомная энергетика имеет большие перспективы.

Имеются также неорганические запасы сырья для получения термоядерной энергии. Физики вплотную подходят к тому, чтобы удерживать горячую плазму на время, достаточное для использования значительной термоядерной энергии.

Второе направление в развитии энергетики - это использование прямого солнечного излучения. КПД установок, использующих этот вид энергии, низкий, поэтому они используются пока выборочно. Но КПД повышается, а стоимость снижается, поэтому в будущем использование этого вида энергии перспективно.

Третье направление - горячие подземные воды. Они использовались для получения энергии давно - в Исландии, в Италии, на Камчатке. Но это лишь ничтожная доля имеющихся запасов.

Указанные примеры - не единственный путь расширения возможностей использования энергетических ресурсов. Другой путь - повышение эффективности преобразования энергии на существующих установках, при существующих технологиях. Это не экстенсивный, а интенсивный путь развития - за счет лучшего использования имеющихся ресурсов. Пока эта эффективность очень низкая. При передаче теряется большое количество энергии, например на ТЭС не менее 70% энергии, содержащейся в топливе. Низок КПД установок, использующих энергию сгорания топлива.

Можно говорить о том, что, по крайней мере, в ближайшие 200 лет не могут возникнуть ограничения для роста и развития человечества в целом на планете из-за нехватки природных энергетических ресурсов. В целом у нас на планете глобальные экологические проблемы проявляются на локальном уровне. Возможно, не нехватка энергии на планете, а ее избыток, расходуемый в целом на планете, может поставить границу для развития человечества на Земле.

Парниковый эффект и озоновые дыры

Температурный баланс планеты поддерживает сложное взаимодействие сил. Излучение Солнца, пройдя через атмосферу, нагревает поверхность Земли, которая затем излучает часть тепла обратно в пространство. Но парниковые газы поглощают часть излучения Земли. Миллиарды тонн углекислого газа поступают в атмосферу от разработок газа, а также с рисовых полей Азии. Выбрасываются туда водяной пар, фтор, хлор, углероды. Углекислый и другие «парниковые» газы практически прозрачны для солнечных лучей: солнечные лучи они пропускают, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить. Так постепенно Земля нагревается. Это и есть парниковый эффект (гринхаус - эффект). В основном его дают углекислый газ и водяные пары.

Проблемы преодоления эмиссии в атмосферу углекислого газа решаются и чисто техническим путем необходимого развития альтернативных источников энергии. Вот как ставит это вопрос выдающийся российский ученый-атомщик И.Н. Острецов.

Основными источниками эмиссии углекислого газа являются тепловые и электрические станции, работающие в базовом режиме, транспорт и химические предприятия. Единственной альтернативой химическим источникам при достаточно большом уровне потребления энергии является ядерная энергетика. Ядерная энергетика базируется на свойствах вещества на уровне сильных взаимодействий, представляющих собой предельные характеристики мироздания, которые могут формировать коллективные (в данном случае технологические) процессы. Более глубокие свойства материи, например, гипотетическая кварковая структура элементарных частиц, отвечает за индивидуальные свойства последних и не сможет стать основанием технологических разработок.

Принципиальные направления в области базовой ядерной энергетики - реакторы на основе деления природных изотопов, реакторы на искусственных изотопах (так называемая бридерная программа) и термоядерная энергетика. На основе любой из этих схем могут быть в принципе удовлетворены все энергетические потребности человечества, а также транспорта, химии и производства продуктов питания.

Главный недостаток существующих схем ядерной энергетики - то, что все они производят осколочную и наведенную активность. В принципе технологическая безопасность любой схемы может быть доведена до любого наперед заданного уровня надежности. Однако необходимость практически неограниченного во времени хранения радиоактивных отходов (причем во все возрастающих количествах) усиливает пессимизм по отношению к широкому развертыванию ядерных программ.

Еще одна глобальная проблема - истощение озонового слоя, защищающего Землю от смертоносного солнечного излучения.

Тонкий слой озона на высоте 25 - 40 км над поверхностью Земли защищает биосферу от той части солнечных лучей, которая опасна для всех форм жизни. В последние годы обнаружили, что озоновый слой разрушается, первая озоновая дыра появилась над Антарктидой. С 1975 г. каждой весной содержание озона в стратосфере снижается до 50%. Теперь угроза обозначилась и на севере, сначала в Арктике и примыкающих районах, а с 1994 г. - над Европой, Северной Азией и Северной Америкой, Россией. Озоновый слой здесь угасал на 10 - 15%. Но в феврале - марте 1996 г. огромная озоновая дыра образовалась над Восточной Сибирью. Озоновый слой здесь понизился на 20 - 40, а кое-где и на 50%.

Человечеству грозит вспышка кожных и раковых заболеваний, а вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, уменьшить урожай полей, а дальше, если озоновое покрывало исчезнет, то ультрафиолетовые лучи иссушат Землю, животные и растения погибнут. Считается, что озоновый слой разрушают хлорфторуглероды, применяемые в холодильниках, в аэрозолях для очистки изделий во многих отраслях производства. Если хлорфторуглероды будут попадать в атмосферу в тех же количествах, что и в 80-е гг., то за следующие 70 лет озоновый слой потеряет 3%, а если выброс удвоится, - то 12% озонового слоя.

Так или иначе, мы видим, что две главные глобальные проблемы, которые сейчас в экологическом плане стоят перед человечеством, очень важны. Но, во-первых, они вызывают сомнение с точки зрения природных циклов, т.е., возможно, это отражение длительных циклических процессов, во-вторых, они решаются частично естественным путем и, в-третьих, если одни производства будут замечены другими, то мы имеем все возможности их преодолеть и идти вперед.

Единственным способом защиты от озоновых дыр признана охрана климата от воздействия самой природы и человека.

6. Современные проблемы развития и размещения

электроэнергетики в условиях перехода к рыночным отношениям

Энергетической стратегией России на ближайшие 10 - 15 лет предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС первого и второго поколений, освоение энергоблоков АЭС третьего поколения повышенной безопасности, включая реакторные установки малой мощности.

Структурная политика в области энергетики в соответствии с «Экономической стратегией России» предусматривает:

широкое использование как традиционных, так и новых энергетических ресурсов;

интенсификацию освоения местных энергоресурсов для ГЭС;

кратное увеличение использования в первую очередь возобновляемых ресурсов солнечной, приливной, ветровой энергии, биогаза;

увеличение доли природного газа в суммарном производстве ТЭР, расширение его использования в экологически неблагоприятных районах и для газификации села;

приоритет глубокой переработки и комплексного использования углеводородного сырья;

повышение качества углепродуктов, стабилизацию, затем наращивание угледобычи (в основном открытым способом);

преодоление спада и умеренный рост добычи нефти в Западной Сибири;

формирование новых центров добычи нефти и газа в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

Региональная энергетическая политика сочетает естественное стремление регионов к самоуправлению и самообеспечению конечными энергоносителями (электрической и тепловой энергией, моторным и бытовым топливом) с сохранением единства ТЭК России как важнейшего фактора хозяйственной и политической интеграции страны. Для этого необходимо развивать единые федеральные энергетические системы (электроэнергетическую, газо- и нефтеснабжающую), совершенствовать действующие и создавать новые межрегиональные и межотраслевые топливно-энергетические связи и базы.

Техническая политика в области энергетики ориентируется на:

коренное повышение экономической и энергетической эффективности всех стадий добычи, преобразования, распределения и использования топливно-энергетических ресурсов;

отказ от чрезмерной централизации энергоснабжения и эффективную деконцентрацию источников энергии с приближением их к потребителям;

экологическую и аварийную безопасность источников энергии и надежность энергоснабжения потребителей;

разработку качественно новых технологий и технических средств для устойчивого развития энергетики: строительство экологически чистых угольных и безопасных атомных электростанций, создание эффективных технологий использования новых источников энергии, разведки, добычи и переработки углеводородного сырья.

Главным средством достижения целей и реализации приоритетов энергетической стратегии будет формирование энергетического рынка, контролируемого государством с помощью:

ценовой и налоговой политики, ликвидирующей перекосы цен на энергоносители и другие товары при постепенном переходе к ценам на топливо, соответствующим структуре цен мирового рынка и ценам самофинансирования предприятий;

формирования конкурентной среды в энергетике путем создания полноценных хозяйственных субъектов рынка и рыночной инфраструктуры;

совершенствования законодательства и разработки достаточно полной системы нормативных актов, регулирующих взаимоотношения субъектов энергетического рынка между собой, с органами государственного управления и общественностью.

В рамках контролируемого рынка государство должно:

создать систему стимулов и условий для энергоснабжения и эффективности производства и использования энергии;

дерегулировать экспорт энергоресурсов и импорт энергетического оборудования и материалов при сохранении эффективного государственного контроля за соблюдением интересов страны;

проводить активную инвестиционную политику, создавая условия для самофинансирования топливно-энергетических предприятий и иностранных инвесторов при минимизации бюджетных капитальных вложений.

Заключение

На сегодняшний день отрасль находится в кризисе. Основная часть производственных фондов отрасли устарела и нуждается в замене в течение ближайших 10-15 лет. На сегодняшний день вырабатывание мощностей втрое превышает ввод новых. Может создаться такая ситуация, что как только начнется рост производства возникнет катастрофическая нехватка электроэнергии, производство которой невозможно будет нарастить еще по крайней мере в течение 4-6 лет.

Правительство пытается решить проблему с разных сторон: одновременно идет акционирование отрасли (51 процент акций остается у государства), привлечение иностранных инвестиций, начала внедряться подпрограмма по снижению энергоемкости производства.

В качестве основных задач развития российской энергетики можно выделить следующие:

1. Снижение энергоемкости производства.

2. Сохранение Единой энергосистемы России.

3. Повышение коэффициента используемой мощности электростанций.

4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга.

5. Скорейшее обновление парка электростанций.

6. Приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов.

Для решения всех этих мер принята правительственная программа “Топливо и энергия”, представляющая собой сборник конкретных рекомендаций по эффективному управлению отраслью и ее переходу от планово-административной к рыночной системе инвестирования. Насколько эта программа будет выполняться, покажет время.

Список использованной литературы

1. Алисов Н.В., Хорев Б.С. Экономическая и социальная география мира (общий обзор): Учебник. - М.: Гардарики, 2001

2. Экономическая география России: Учебник / Под общей ред. Акад. В.И. Видяпина, д.э.н., проф. М.В. Степанова. - М.: ИНФРА - М, Российская экономическая академия, 1999

3. Большой энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1994

4. Российский статистический ежегодник: Стат. сб./ Госкомстат России. - М., 2000.