Электроэнергетика — отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям. Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве, обеспечивающей бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Энергетическая промышленность также является частью топливно-энергетической промышленности. Российская энергетика — это 600 тепловых, 100 гидро, 9 атомных электростанций. Их суммарная мощность по данным на октябрь 1993-го года составляла 210 млн. кВт.
Положение в электроэнергетике России сегодня далеко не лучшее. Государственная политика формирования рыночных отношений в электроэнергетике России не учитывает свойств и особенностей этой отрасли. Концепция, как нужно строить рыночные отношения в области энергетики имеется, но детально проработанной и полноценной программы перехода к рынку сегодня нет.
Одной из составляющих энергетической политики России, и ее регионов должно стать формирование нового механизма управления функционированием и развитием электроэнергетического комплекса.
Это необходимо проводить в рамках, осуществляемых в стране общих экономических реформ с учетом особенностей энергетического комплекса.
Поскольку, эти и другие необходимые основы рыночной экономики, пока не сформированы, и это потребует длительного времени, то невозможность саморегулирования на рыночных принципах должна быть компенсирована сильным государственным регулированием экономических процессов.
Электроэнергетика обладает рядом особенностей, обусловливающих необходимость сохранения в ближайшей перспективе преимущественно государственного управления его функционированием и развитием. К ним относятся:
- особая важность для населения и всей экономики обеспечения надежного энергоснабжения;
- высокая капиталоемкость и сильная инерционность развития электроэнергетики;
- высокий уровень опасности объектов электроэнергетики для населения и природы.
- монопольное положение отдельных предприятий и систем по технологическим условиям, а так же вследствие сложившейся в нашей стране высокой концентрации мощностей электроэнергетики;
- отсутствие необходимых для рыночной экономики резервов в производстве и транспорте энергоресурсов.
1.
Типы и виды электростанций. Преимущества и недостатки
1.1 Тепловые электростанции
Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Это основной тип электростанций в России.
Особенности лесной промышленности в россии – Лесная промышленность
... и Свердловской областях, в Волго-Вятском районе. Проблемы и перспективы лесной промышленности России Лесная промышленность России имеет большие ... область; Республика Коми; Кировская и Нижегородская области; Свердловская область; Республика Удмуртия; Пермская область; Томская область; Тюменская область; Иркутская область; Красноярский край; Хабаровский край; Приморский край. фанерной промышленности ...
Среди них главную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС — государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС.
Часто в городах используются ТЭЦ — теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, 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 при передаче также сильно понижается.
На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы.
Наиболее мощные ТЭС расположены в местах добычи топлива. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлив (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли), ориентируются на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.
Развитие ТЭС сдерживается рядом факторов.
Стоимость угля, нефти и газа, на которых работают тепловые станции, растет, а природные ресурсы этих видов топлива сокращаются и в процессе производства электроэнергии на ТЭС происходит выброс вредных веществ в атмосферу.
Причем если топливом служит уголь, особенно бурый, малоценный для другого вида использования и с большим содержанием ненужных примесей, выбросы достигают колоссальных размеров.
1.2 Гидроэлектростанции
ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. 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. Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где наиболее эффективно осваиваются гидроресурсы.
ГЭС можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках.
В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоёмов.
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 электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью.
Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ГЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. В России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС.
Презентация и «Солнечные электростанции-энергия будущего»
... с принципом работы солнечных электростанций и устройством солнечных батарей. На различных электростанциях вырабатывают электроэнергию: АЭС, ГЭС, ТЭС. 1.1. Атомные электростанции (АЭС) использует энергию, выделяющуюся при ядерной ... %, хотя ведутся работы по увеличению КПД). Эффективность солнечных батарей в России: по современным исследованиям солнечная энергия составляет 1367 Ватт за 1 м 2 . ...
Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.
1.3 Атомные электростанции
Первая в мире АЭС — Обнинская была запущена 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. всей электроэнергии, произведенной в России выработано на АЭС. Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только 12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока. 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, но работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:
- Существующие трудности в использовании атомной энергии — захоронение радиоактивных отходов.
Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологически стабильных пластах.
- Катастрофические последствия аварий на наших АЭС — следствие несовершенной
защиты системы.
- .Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов. — Локальное механическое воздействие на рельеф при строительстве.
Функционирование АЭС , как объектов повышенной опасности, требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделения необходимых средств.
2. 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.
Единственным представителем этого типа электростанций в России является Паужетская Геотермальная ТЭС была построена в 1966 году на юге Камчатки мощностью 5 МВт, в долине реки Паужетка, в районе вулканов Кошелёва и Камбального. В 1980 году её мощность составляла уже 11 МВт.
Поскольку топливо у геотермальных ТЭС бесплатное, то и себестоимость вырабатываемой электроэнергии в несколько раз ниже.
Существует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции. Прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединённые с электрогенераторами. Непрямая схема: пар предварительно (до того как он попадёт в турбины) очищают от газов, вызывающих разрушение труб. Смешанная схема: неочищенный пар поступает в турбины, а затем из воды, образовавшейся в результате конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы. Именно по такой схеме работает Паужетская электростанция.
Энергия, работа, мощность, единицы измерения. Закон сохранения энергии
... Вт – это такая мощность, при которой работа в 1 Дж совершается за 1 с. Также есть другая формула расчета мощности: N=FVcosα 3. Кинетическая энергия тела. Движущееся тело представляет ... качестве единицы измерения энергии широко используется электроновольт (эВ): 1 эВ = 1,6×10 -19 Дж. 2. Мощность Часто имеет значение быстрота, с которой совершается работа. Скажем, на практике ...
Станция эксплуатируется с 1966 года и устарела, как морально, так и физически. В настоящее время в стадии разработки находится технический проект ветроэнергетической электростанции мощностью в 1 МВт. на базе ветрового генератора мощностью 16 КВт, выпускаемого НПО “ВетроЭн”. В скором времени планируется пустить Мутновскую ГеоТЭС мощностью 200 Мвт. Уровень технологических разработок России в этой области сильно отстает от мирового. В удаленных или труднодоступных районных России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, “нетрадиционные” источники электроэнергии — наилучшее решение.
3. Энергосистемы
Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн. кВт (т. е. 84% мощности всех электростанций страны).
Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой.
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.
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 кВ объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем от западной границы до Байкала. Структура ЕЭС позволяет функционировать и осуществлять управление на трёх 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 энергосистемы 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.
Пространственная структура электроэнергетики в России
... электроэнергетики России; определить перспективы государственной инновационной политики в электроэнергетике. . Информационной базой курсовой работы ... атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии - ... управление режимами единой энергосистемы России - Компании, отвечающие за ... энергии «Росатом», которая управляет всеми ядерными активами России, ...
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.
Заключение
На сегодняшний день основная часть производственных фондов отрасли устарела и нуждается в замене в течение ближайших 10-15 лет. Вырабатываемые сегодня мощности втрое превышают 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.
В качестве основных задач развития российской энергетики можно выделить следующие:
- снижение энергоемкости производства, за счет внедрения новых технологий;
- сохранение единой энергосистемы России;
- повышение коэффициента используемой мощности электростанций;
- полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены;
- скорейшее обновление парка электростанций;
- приведение экологических параметров электростанций к уровню мировых стандартов.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/elektrostantsiy/
1. Дьяков, А.Ф. Основные направления развития энергетики России [Текст] /А.Ф. Дьяков // Новый мир.- 1991.- №8.- с. 10-16.
2. Шелестов, В.С. Электроэнергетика России [Текст] / М.: Мол. Гвардия, 1994. — 361с.
3. Лосев, К.М. Экологические проблемы энергетики [Текст] / М.: 2001 — 450с.
