Развитие и размещение электроэнергетического хозяйства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации

2. Развитие и размещение электроэнергетического хозяйства

3. Типы электростанции

4. Нетрадиционные источники энергии в России

5. Экологические проблемы, связанные с развитием электроэнергетики

6. Основные направления развития и размещения электроэнергетики России в условиях рыночной экономики

Заключение

Список литературы

Введение

Электроэнергетика - ведущая область энергетики, обеспечивающая электрификацию народного хозяйства страны. В экономически развитых странах технические средства электроэнергетики объединяются в автоматизированные и централизованно управляемые электроэнергетические системы.

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.

Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно - хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Без электроэнергии невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники. Так же велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту. Представить без электроэнергии нашу жизнь невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

-возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие) с наименьшими потерями;

-способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;

-огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;

-способностью к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты);

-невозможностью и, соответственно, ненужностью ее складирования или накопления.

Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии.

1. Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации

Динамика производства электроэнергии в России

Электроэнергетика - составляющая часть энергетики, обеспечивающая электрификацию хозяйства страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии. Она имеет очень важное преимущество перед энергией других видов - относительную легкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, преобразования в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую, свет).

Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и во времени, и по количеству (с учетом потерь).

Становление электроэнергетики России связано с планом ГОЭЛРО (1920 г.) сроком на 15 лет, который предусматривал строительство 10 ГЭС общей мощностью 640 тыс. кВт. План был выполнен с опережением: к концу 1935 г. было построено 40 районных электростанций.

Таким образом, план ГОЭЛРО создал базу индустриализации России, и она вышла на второе место по производству электроэнергии в мире. Доля СССР в мировом производстве электроэнергии в 1988 году составила около 15,5%, а США - 25% [6].

Россия не только полностью обеспечена топливно-энергетическими ресурсами, но и экспортирует их. Последние 50 лет электроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей народного хозяйства России. Основное потребление электроэнергии в настоящее время приходится на долю промышленности, в частности тяжелой индустрии (машиностроения, металлургии, химической и лесной промышленности).

В промышленности электроэнергия применяется в действие различных механизмов и самих технологических процессах; без нее невозможно действие современных средств связи и развитие кибернетики, вычислительной и космической техники.

Так же велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту.

Электроэнергетика отличается большим районообразующим значением. Обеспечивая научно-технический прогресс, она решающим образом воздействует не только на развитие, но и на территориальную организацию производительных сил, в первую очередь промышленности [3].

Передача энергии на большие расстояния способствует более эффективному освоению топливно-энергетических ресурсов независимо от их удаленности от места потребления.

Электроэнергетика способствует увеличению плотности размещения промышленных предприятий.

В местах больших запасов энергетических ресурсов концентрируются энергоемкие (производство алюминия, магния, титана, ферросплавов) и теплоемкие (производство химических волокон, глинозема) производства, в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости готовой продукции значительно выше, чем в традиционных отраслях.

Динамика мирового производства электроэнергетики показана на рис.1, из которого вытекает, что во второй половине ХХ в. выработка электроэнергии увеличилась почти в 15 раз. На протяжении всего этого времени темпы роста спроса на электроэнергию превышали темпы роста спроса на первичные энергоресурсы.

рис.1Динамика производства электроэнергии, млрд. кВт/час

Согласно прогнозам, к 2010 году мировое потребление электроэнергии может возрасти до 18-19 трлн. кВт/час, а к 2020г.- до 26-27 трлн. кВт. ч. соответственно будут возрастать и установленные мощности электростанций мира, которые уже в середине 1990-х г превысил и уровень 3 млрд. кВт.

Структура потребления электроэнергии

В ходе реформы меняется структура отрасли: осуществляется разделение естественномонопольных функций (передача электроэнергии по магистральным ЛЭП, распределение электроэнергии по низковольтным ЛЭП и оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис), и вместо прежних вертикально-интегрированных компаний (их принято называть «АО-энерго»), выполнявших все эти функции, создаются структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.

Предполагается, что генерирующие, сбытовые и ремонтные компании в перспективе станут, преимущественно, частными и будут конкурировать друг с другом. В естественномонопольных сферах, напротив, происходит усиление государственного контроля. Таким образом, создаются условия для развития конкурентного рынка электроэнергии, цены которого не регулируются государством, а формируются на основе спроса и предложения, а его участники конкурируют, снижая свои издержки.

Как считают специалисты, в период 1995--2015 гг. общее потребление всех видов ПЭР в мире может возрасти примерно в 1,6--1,7 раза и составит около 17 млрд. т условного топлива (у. т.). При этом в структуре потребления доминирующее положение сохранится за топливно-энергетическими ресурсами органического происхождения (более 94%). Доля энергии атомных электростанций (АЭС), гидроэлектростанций (ГЭС) и других не превысит 6%. В общем, объеме производства и потребления ПЭР лидирующую роль сохранит нефть, на втором месте останется уголь и на третьем -- газ. Структура ТЭК в мировом хозяйстве определяется видами используемой первичной энергии и балансом между ними.

Особенности воздействия электроэнергетики на территориальную организацию хозяйства

Изучением условий, особенностей и эффективности территориального размещения производства и его развития занимаются экономическая география и региональная экономика.

Под условиями размещения производства имеются в виду экономические и природные предпосылки рассматриваемых процессов (технический прогресс, минерально-сырьевые ресурсы и т.д.), под особенностями - их структурные качества (территориальная структура хозяйства, отраслевая структура хозяйства регионов и т.п.), а под эффективностью - экономическая, социальная и экологическая результативность (степень достижения соответствующих целей.

Территориальное разделение труда является формой развития общественного производства в целом, а поэтому, как и способ производства, должно рассматриваться в единстве двух его сторон - производительных сил и производственных отношений.

Топливно-энергетические ресурсы России

Структура потребления первичных энергоресурсов в мировом хозяйстве выглядит следующим образом:

-нефть -- 41,2%;

-твердое топливо -- 28,3%;

-газ - 22,3%;

-атомная энергия -- 9%;

-ГЭС и прочие нетрадиционные источники -- остальное

потребление.

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)

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 электроэнергии 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 гидроэлектростанции 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. электростанция энергетика российский

Энергия океана давно привлекает к себе внимание человека. В середине 80-х годов уже действовали первые промышленные установки, а также велись разработки по следующим основным направлениям: использование энергии приливов, прибоя, волн, разности температур воды поверхностных и глубинных слоев океана, течений и т.д. При оценке экономических выгод строительства ПЭС также нужно учитывать, что наибольшие амплитуды приливов-отливов характерны для окраинных морей умеренного пояса. Многие из этих побережий расположены в необжитых местах, на большом удалении от главных районов расселения и экономической активности, следовательно, и потребления электроэнергии. Нужно учитывать также и то, что рентабельность ПЭС резко возрастает по мере увеличения их мощности до 3-5 и тем более 10-15 млн. кВт. Но сооружение таких станций-гигантов, к тому же в отдаленных районах, требует особенно больших затрат, не говоря уже и о сложнейших технических проблемах. Считается, что наибольшими запасами приливной энергии обладает Атлантический океан. В океане, который составляет 72% поверхности планеты, потенциально имеются различные виды энергии - энергия волн и приливов; энергия химических связей газов, солей и других минералов; энергия течений, спокойно и нескончаемо движущихся в различных частях океана; энергия температурного градиента и др., и их можно преобразовывать в стандартные виды топлива. Океан наполнен внеземной энергией, которая поступает в него из космоса. Она доступна и безопасна, и не затрагивает окружающую среду, неиссякаема и свободна. Из космоса поступает энергия Солнца. Она нагревает воздух, образуя ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, который накапливает тепловую энергию. Она приводит в движение течения, которые в тоже время меняют свое направление под воздействие вращения Земли. Из космоса же поступает энергия солнечного и лунного притяжения. Она является движущей силой системой Земля-Луна и вызывают приливы и отливы. Океан - это не плоское, безжизненное водное пространство, а огромная кладовая беспокойной энергии.

5. Экологические проблемы, связанные с развитием электроэнергетики

Современная энергетика - это в основном промышленные предприятия. Ежегодно промышленные предприятия мира выбрасывают на поверхность Земли около 1 млрд. тонн отходов. Промышленные газы типа фреона разрушают озоновый слой Земли, подвергая людей опасности жесткого ультрафиолетового облучения. Более 2,5 млрд. человек на Земле не имеют элементарных санитарных условий в быту. Более 1,5 млрд. человек пользуются загрязненной водой. Пригодной для употребления питьевой воды осталось на планете на 20-30 лет. Кислотные дожди приводят к прогрессирующему вымиранию лесов (20 млн. га в год). А это -- «легкие» планеты. Самый масштабный и опасный аспект глобального загрязнения --продукты сгорания органического топлива, которые приводят к, так называемому, «парниковому эффекту».

За 2007 год энергокоипании РАО ЕЭС России добились следующих производственно-экологических показателей:

6. Основные направления развития и размещения электроэнергетики России в условиях рыночной экономики

Перспективы глобальной экономической интеграции применительно к проблемам российского энергетического сектора до сих пор рассматривались, в основном, с точки зрения влияния на доходы российских экспортеров нефтяного и газового сырья. Между тем, в стране не проводилось единой политики регулирования вопросов экспорта, импорта и транзита энергоресурсов. Отсутствовала какая-либо стратегия государства в вопросах поддержки расширения присутствия российских энергетических корпораций на зарубежных рынках производства и потребления энергетических ресурсов как источника не только доходов страны, но и расширения экономического влияния России в мире. Несмотря на то, что ряд российских компаний являются одними из крупнейших обладателей запасов и производителей энергоресурсов в мире, государством до сих пор не проводилась осознанная политика поддержки их присутствия как на мировых рынках производства и продажи энергоресурсов, так и на международных рынках капитала, являющихся важным потенциальным источником инвестиций в инвестиционно-дефицитные сектора российского ТЭК. Недостаточной в течение периода реформ была политика оценки перспективных внешних рынков торговли энергоресурсами и организации экспорта. Недостаточна взаимосвязь между мерами налоговой, таможенно-тарифной политикой, регулированием доступа к экспортной инфраструктуре транспорта энергоресурсов и поддержкой развития этой инфраструктуры. Регулирование экспорта в основном ограничивалось решением односторонних задач: защите внутреннего рынка нефти и нефтепродуктов и решения задачи пополнения бюджета за счет изъятия части доходов экспортеров в виде пошлин, экспортных транспортных тарифов и т.д. В результате многие тенденции развития экспорта являются неконтролируемыми (продолжающийся рост нефтяного экспорта), существуют перспективы потенциального вытеснения российских компаний зарубежными конкурентами на развивающихся внешних рынках (в частности, в Северо-Восточной Азии).

Заключение

Сегодня мощность всех электростанций России составляет около 212,8 млн. кВт. В последние годы произошли огромные организационные изменения в энергетике. Создана акционерная компания РАО «ЕЭС России», управляемая советом директоров и осуществляющая производство, распределение и экспорт электроэнергии. Это крупнейшее в мире централизованно управляемое энергетическое объединение. Фактически в России сохранилась монополия на производство электроэнергии.

При развитии энергетики огромное значение придается вопросам правильного размещения электроэнергетического хозяйства. Важнейшим условием рационального размещения электрических станций является всесторонний учет потребности в электроэнергии всех отраслей народного хозяйства страны и нужд населения, а также каждого экономического района на перспективу.

Основной тип электростанций в России -- тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф).

В последние годы в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла Земли, морских приливов.

Разработана программа, согласно которой в первой половине XXI в. должны построить ветровые электростанции -- Калмыцкую, Тувинскую, Магаданскую, Приморскую и геотермальные электростанции -- Верхне-Мугимовскую, Океанскую.

В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность. Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ГЭС. Новые мощные конденсационные ГРЭС будут строиться на углях Канско-Ачинского бассейна.

Список литературы

1. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: учеб. пособие / С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжаев. - М.? ТЕИС. - 1997. ? 272с.

2. Большой географический атлас. - М. - АСТ- Пресс. - 2005. - 86с.

3. Введение в экономическую географию и региональную экономику России: учеб. пособие: / А.А.Винокуров, В.Г Глушкова., С.В. Макар и др. - М. - Ч.1. - 2003. - 430с.

4. Голубчиков Ю.Н. География человека./ Ю.Н. Голубчиков - М. - УРСС. - 2003. - 294с.

5. Мухин А. В. Государственное регулирование в отраслях ТЭК / А. В. Мухин// ТЭК: топливо - энергетический комплекс. - 2001. - № 2. - С. 106-110

6. Топливо и энергетика России. Статистический сборник. - М. - Финансы и статистика. - 2004. - 562с.

7. Экономическая география России: учебник для вузов / под общ. ред. В.И. Видяпина, доктора экон. наук, проф. М.В. Степанова. - изд-е. перераб. и доп. - М. - ИНФРА-М. - 2005. - 568 с.

8. Экономическая география России: Учеб. пособие для вузов / Т.Г. Морозова, М.П. Победина, С.С. Шишов и др.; под ред.Т.Г. Морозовой. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. - ЮНИТИ. - 2004. - 471 с.

Размещено на Allbest.ru