Развитие электроэнергетитки в России

     Тепловые  электростанции всего мира выбрасывают  в атмосферу ежегодно 200—250 млн. т. золы и около 60 млн.т. сернистого ангидрида, они поглощают огромное количество кислорода. К настоящему времени установлено, что и радиоактивная обстановка вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в среднем в мире в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (так как обычный уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит уран-238, торий-232 и радиоактивный изотоп углерода).

     ТЭС нашей страны в отличие от зарубежных до сих пор не оснащены сколько-нибудь эффективными системами очистки выбрасываемых газов от оксидов серы и азота. ТЭС, работающие на природном газе, экологически существенно чище угольных, мазутных и сланцевых, но огромный экологический вред наносит природе прокладка газопроводов, особенно в северных районах.

     Несмотря  на отмеченные недостатки в перспективе  доля ТЭС в приросте производства электроэнергии должна составить 78—85%.

     Топливный баланс тепловых электростанций России характеризуется преобладанием газа и мазута. Тепловые электростанции восточных районов будут базироваться в основном на угле, прежде всего дешевом угле открытой добычи Канско-Ачинского бассейна.

     Гидравлические электростанции

     ГЭС находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии (около 18%). 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. Огромное достоинство ГЭС - это высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов. Это 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. Естественно, это под силу только мощным ГЭС.

     Строительство ГЭС требует длительных сроков и  больших удельных капиталовложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период, причем только в многоводные годы. Поэтому несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами, ГЭС не могут служить основой выработки электроэнергии в стране.

     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.

     Для гидростроительства в нашей стране, как уже говорилось, было характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад — группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии, решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям: потере ценных сельскохозяйственных земель, особенно пойменных, нарушению экологического равновесия.

     ГЭС можно разделить на две основные группы: расположенные на крупных равнинных реках и 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 водоемов; нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных.

     Самые крупные ГЭС в стране входят в  состав Ангаро-Енисей-ского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская — на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская — на Ангаре, строится Бо-гучанская 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) ГЭС.

     Атомные электростанции.

     Атомные электростанции в своем размещении учитывают потребительский фактор. Установлено, что

     энергетический  эквивалент разведанных мировых  запасов ядерного горючего во много раз превосходит энергетический эквивалент известных мировых запасов угля, нефти и гидроэнергии, вместе взятых. Кроме того, преимущество атомных электростанций перед другими (тепловыми и гидростанциями) состоит в том, что их можно строить в любом районе независимо от его топливных или водных ресурсов.

     Правительством  РФ было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап — модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

     Сейчас  в России действуют девять АЭС. Еще  четырнадцать АЭС и АСТ (атомных станций теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы. Введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС.

     Были  пересмотрены принципы размещения АЭС  с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий (в частности, достаточное количество воды), плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных аварийных ситуациях. При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площади землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размешаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для 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 АСТ. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на АСТ — только тепловая. Намечалось построить Воронежскую и Горьковскую АСТ. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке. В Воронеже и Нижнем Новгороде решение о создании АСТ вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАГАТЭ, которые пришли к выводу, что проекты выполнены на высшем уровне.

     По  сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями  АЭС обладают рядом преимуществ.

• АЭС можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов.
• Атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива — урана — содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля).
• АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от "ГЭС), не поглощают кислород.

     Работа  АЭС имеет и негативные последствия:

• Существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их 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 как следствие несовершенной системы защиты.
• Тепловое загрязнение водоемов, используемых АЭС.

     Функционирование  АЭС как объектов повышенной опасности требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделении необходимых средств. [1;114] 

     Рисунок 2. Удельный вес в суммарной выработке  электроэнергии по видам электростанций. 

     3 Альтернативные источники энергии 

     В последние годы в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии — солнца, ветра, внутреннего тепла Земли, морских приливов. Уже построены опытные электростанции на нетрадиционных источниках энергии. Так, на энергии приливов на Кольском полуострове работают Кислогубская и Мезенская электростанции.

     Термальные  горячие воды используются для горячего водоснабжения жилых объектов и в теплично-парниковых хозяйствах. На Камчатке, на р. Паужетка построена геотермальная электростанция. Ее мощность 5 МВт.

     Крупными  объектами геотермального теплоснабжения являются теплично-парниковые комбинаты — Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. В перспективе масштабы использования термальных вод будут неуклонно возрастать.

     Ветровые  энергоустановки имеются в жилых  поселках Крайнего Севера, используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах. Разработана программа, согласно которой в строятся ветровые электростанции — Калмыцкая, Тувинская, Магаданская, Приморская и геотермальные электростанции — Верхне-Мутимовская, Океанская. На юге России, в Кисловодске, предполагается сооружение первой в стране опытно-экспериментальной электростанции, работающей на солнечной энергии. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса.

     По  данным экспертов, ввод в эксплуатацию указанных электростанций позволит к 2010 г. довести долю нетрадиционной и малой энергетики в энергобалансе России до 2%. [5] 
 
 
 
 
 
 

     4 Единая энергетическая система РФ и перспективы ее развития  

     Для более экономичного, рационального  и комплексного использования общего потенциала электростанций нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС). Экономическая выгодность мощных линий электропередачи и объединение, энергосистем очевидны: значительно повышается надежность снабжения электроэнергией народного хозяйства экономических районов, выравниваются суточные и годовые графики потребления электроэнергии, улучшаются экономические показатели станций, создаются условия для полной электрификации районов, испытывающих недостаток в электроэнергии. В ЕЭС объединены 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.

     Объединенные  энергетические системы (ОЭС) Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа, Урала входят в ЕЭС Европейской части страны. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара — Москва (500 кВт), Самара — Челябинск, Волгоград — Москва (500 кВт), Волгоград -Донбасс (800 кВт), Москва — Санкт-Петербург (750 кВт) и др.

     В настоящих условиях хозяйствования ознакомление с опытом координации и конкуренции различных собственников в электроэнергетическом секторе западных стран может быть полезным для выбора наиболее рациональных принципов совместной работы собственников электроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы.

     Создан координационный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ.

     Разработана программа развития экспорта в страны Европы и Азии, среди которых наиболее перспективными являются Германия, Финляндия и Китай.

     В перспективе России 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.

     До  2010 г. планируется осуществить техническое перевооружение и реконструкцию тепловых электростанций, работающих на угле, и перевести их на использование чистых угольных технологий, а также реконструировать электростанции, работающие на газе, оснастив их парогазовыми установками. К 2005 г. предполагается ввести в эксплуатацию дополнительные мощности ТЭС за счет комбинированных парогазовых установок с общим объемом около 8 млн кВт. К 2005 г. примерно 80% всей электроэнергии в России будет производиться на теплоэлектростанциях в основном комбинированного типа. Перспективно использование геотермальной энергии. Районами, наиболее перспективными для широкого использования термальных вод, являются Западная и Восточная Сибирь, а также Камчатка, Чукотка, Сахалин.

     В середине 1990-х годов был принят Федеральный закон «Об энергосбережении», основной целью которого является стимулирование применения более эффективных технологий, которые в перспективе приведут к значительной экономии энергоресурсов. В целом по России лишь примерно 10% промышленных предприятий инвестируют капитал в энергосберегающие проекты. Уже в ближайшей перспективе необходимо уделять значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии, По расчетам специалистов, благодаря внедрению эффективных энергосберегающих технологий в России может быть достигнуто годовое сокращение потребления электроэнергии к 2010 г. на 112 млрд кВт-ч.