93,6
129
167
168
173
175
177
177
АЭС
3,5
54,0
118
120
120
119
97,8
99,5
Проанализировав данные этих таблиц, можно заметить, что производство электроэнергии, достигнув пика в 1990 году, с 1991-го года начало снижаться. Это можно объяснить кризисными явлениями в российской экономике и общим спадом в промышленности (в 1995 году индекс физического объема продукции к 1990 году составил 50, т.е. производство снизилось в два раза). В большей степени это коснулось производства электроэнергии на ТЭС (значительный спад). Меньший спад производства произошел на АЭС, а на ГЭС резко замедлились темпы роста.
Итак, основным типом электростанций в России являются
тепловые
(ТЭС). Эти установки вырабатывают примерно 67% электроэнергии России. На их размещение влияют топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные электростанции располагаются в местах добычи топлива. ТЭС, использующие калорийное, транспортабельное топливо, ориентированы на потребителей.
Существует несколько принципов классификации ТЭС:
1. ТЭС делятся на конденсационные (КЭС) и ТЭЦ.
2. По виду используемой энергии выделяют установки:
А) работающие на традиционном органическом топливе (уголь, торф, сланцы, мазут, природный газ);
Б) геотермические (ГТЭС).
3. По характеру обслуживания потребителей различают:
А) районные ТЭС, начиная с плана ГОЭЛРО, государственные районные электрические станции (ГРЭС);
Б) центральные, расположенные вблизи центра энергетических нагрузок.
4. По принципу взаимодействия все электростанции делятся на системные и изолированные (работающие вне энергосистем).
Тепловые электростанции используют широко распространенные топливные ресурсы, относительно свободно размещаются и способны вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний. Их строительство ведется быстро и связано с меньшими затратами труда и материальных средств. Но у ТЭС есть существенные недостатки. Они используют невозобновимые ресурсы, обладают низким КПД (30-35%), оказывают крайне негативное влияние на экологическую обстановку.
Первостепенную роль среди тепловых установок играют конденсационные электростанции (КЭС)
. Они тяготеют и к источникам топлива, и к потребителям, и поэтому очень широко распространены.
Чем крупнее КЭС, тем дальше она может передавать электроэнергию, т.е. по мере увеличения мощности возрастает влияние топливно-энергетического фактора. Ориентация на топливные базы происходит при наличии ресурсов дешевого и нетранспортабельного топлива (бурые угли Канско-Ачинского бассейна) или в случае использования электростанциями торфа, сланцев и мазута (такие КЭС обычно связаны с центрами нефтепереработки).
ТЭЦ (теплоэлектроцентрали)
представляют собой установки по комбинированному производству электроэнергии и теплоты. Их КПД доходит до 70% против 30-35% на КЭС. ТЭЦ привязаны к потребителям, т.к. радиус передачи теплоты (пара, горячей воды) составляет 15-20 км. Максимальная мощность ТЭЦ меньше, чем КЭС.
В последнее время появились принципиально новые установки:
· газотурбинные (ГТ) установки, в которых вместо паровых применяются газовые турбины, что снимает проблему водоснабжения (на Краснодарской и Шатурской ГРЭС);
· парогазотурбинные (ПГУ), где тепло отработавших газов используется для подогрева воды и получения пара низкого давления (на Невинномысской и Кармановской ГРЭС);
· магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), которые преобразуют тепло непосредственно в электрическую энергию (на ТЭЦ-21 Мосэнерго и Рязанской ГРЭС).
В России мощные (2 млн. кВт и более) построены в Центральном районе, в Поволжье, на Урале и в Восточной Сибири.
На базе Канско-Ачинского бассейна создается мощный топливно-энергетический комплекс (КАТЭК). В проекте предусмотрено строительство восьми ГРЭС мощностью по 6,4 млн. кВт. В 1989 г. был введен в строй первый агрегат Березовской ГРЭС-1 (0,8 млн. кВт).
В результате экономического кризиса 90-х производство электроэнергии на ТЭС значительно снизилось, что ощутимо повлияло на общероссийские показатели.
Геотермические электростанции (ГТЭС)
, в основе работы которых лежит освоение глубинной теплоты земных недр, напоминают ТЭЦ, но связаны с источником энергии. В России подобные электростанции сооружены на Камчатке: Паужетская (11 тыс. кВт)
Атомные электростанции (АЭС)
в качестве топлива используют уран. Он легко транспортабелен, что исключает зависимость АЭС от топливно-энергетического фактора. Установки ориентированы на потребителей и расположены в районах с ограниченными энергетическими ресурсами или напряженным топливно-энергетическим балансом. Количество теплоты, полученное при расходе 1 кг урана (U235), равно получаемому при сжигании 2,5 т лучшего угля.
В 1954 году вступила в строй опытная Обнинская АЭС. Затем АЭС сооружались в наиболее густонаселенных и часто уязвимых с экологической точки зрения местах, что вызывало недовольство общественности.
Из-за аварии в Чернобыле в 1986 году программа развития атомной энергетики была сокращена.
После значительного увеличения производства электроэнергии в 80-е годы темпы роста замедлились, а в 1992-1993 гг. начался спад.
При правильной эксплуатации, АЭС – наиболее экологически чистый источник энергии. Их функционирование не приводит к возникновению «парникового» эффекта, выбросам в атмосферу в условиях безаварийной работы, и они не поглощают кислород.
Атомные электростанции большой мощности экономичнее КЭС (себестоимость электроэнергии примерно в 2 раза меньше), но на мощность АЭС введены ограничения.
К недостаткам АЭС можно отнести трудности, связанные с захоронением ядерных отходов, катастрофические последствия аварий и тепловое загрязнение используемых водоемов.
В 1990 году на атомных электростанциях было произведено около 10% всей электроэнергии России. В 1995 году доля АЭС в производстве электроэнергии составила примерно 11,6%.
В нашей стране мощные АЭС расположены: в Центральном и Центрально-Черноземном районах, на Севере, на Северо-Западе, на Урале, в Поволжье и на Северном Кавказе.
Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и АСТ. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится тепловая и электрическая энергия, а на АСТ – только тепловая. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке, строятся АСТ.
Гидроэлектростанции
являются весьма эффективными источниками энергии. Они используют возобновимые ресурсы - механическую энергию падающей воды. Необходимый для этого подпор воды создается плотинами, которые воздвигают на реках и каналах. Гидравлические установки позволяют сокращать перевозки и экономить минеральное топливо (на 1 кВт-ч расходуется примерно 0,4 т угля). Они достаточно просты в управлении и обладают очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Себестоимость этого типа установок в 5-6 раз ниже, чем ТЭС, и они требуют намного меньше обслуживающего персонала.
Гидравлические установки представлены гидроэлектростанциями (ГЭС), гидроаккумулирующими электростанциями (ГАЭС) и приливными электростанциями (ПЭС). Их размещение во многом зависит от природных условий, например, характера и режима реки. В горных районах обычно возводятся высоконапорные ГЭС, на равнинных реках действуют установки с меньшим напором, но большим расходом воды. Гидростроительство в условиях равнин сложнее из-за преобладания мягких оснований под плотинами и необходимости иметь крупные водохранилища для регуляции стока. Сооружение ГЭС на равнинах вызывает затопление прилегающих территорий, что приносит значительный материальный ущерб.
В целом по России в настоящее время использована 1/5 часть экономически обоснованного потенциала гидроэнергоресурсов. Аналогичны показатели по Сибири, но в европейской части страны ресурсы использованы на 2/5, причем максимальные значения характерны для Урала и Поволжья.
В данной таблице представлено использование экономического потенциала гидроэнергетических ресурсов по регионам России.
Район |
Экономический потенциал, млрд. кВт-ч |
Использование экон. Потенциала | ||
На 1.1. 1976 г. |
На 1.1. 1981 г. |
На 1.1. 1990 г. | ||
Северо-Западный и Северный |
43000 |
27,8 |
28,0 |
29,8 |
Центральный |
13000 |
23,5 |
25,0 |
58,5 |
Поволжский и Уральский |
50000 |
65,1 |
67,1 |
70,5 |
Северный Кавказ |
25000 |
21,5 |
24,0 |
34,8 |
Западная Сибирь |
77000 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
Восточная Сибирь |
350000 |
16,8 |
24,4 |
26,7 |
Дальний Восток |
294000 |
0,9 |
2,96 |
3,8 |
Экономический поте