Федеральное агентство по образованию
Самарский государственный экономический университет
Кафедра экономической и социальной географии
Курсовая работа
по курсу экономической географии
на тему
География электроэнергетики РФ
Выполнила: студентка 1 курса
Факультета агробизнеса,
Специальности ЭУП
Защита: группы АПК
Дата: Гераськова Д.С
Научный руководитель
Миронова Т.В
Самара 2007г.
Введение
Данная курсовая работа представлена по теме «География электроэнергетики России». Как известно, электроэнергетика является основой развития производственных сил в любом государстве, в том числе и России.Данная отрасль обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Именно поэтому, данная тема актуальна и по сей день.Основной целью моей работы является изучение особенностей развития и размещения крупных электростанций России, а так же рассмотрение проблем по данной теме, одной из которых выступает проблема развития современной энергетики в России.Работа состоит из трёх частей. В первой главе рассматривается вопрос о значении электроэнергетики России, её роли в жизни каждого человека. Раскрывается состав и структура отрасли. Во второй главе рассматриваются факторы, определяющие развитие энергетики. Даётся характеристика размещения электростанций на территории всей Российской Федерации. Кроме того, оценивается временное состояние отрасли в период с 1990г. по 2006 г. А так же анализируются прогнозы развития к 2020г. Третья глава моей работы посвящена раскрытию проблем, и путей их решения на данный период времени.Данная курсовая работа представлена на 35 страницах, охватывает временной интервал с 1990г по 2006г. Материал иллюстрирован диаграммами (3шт), таблицами (4 шт), и графиком (1 шт).При написании работы использовались такие источники информации как: учебная научная и исследовательская литература, периодика, а так же глобальная сеть Internet.
Глава I. Место и значение электроэнергетики в России
§ 1.1 Состав и структура отрасли
Как известно, Россия была, есть и будет одной из ведущих энергетических держав мира. И это не только потому, что в недрах страны находится 12% мировых запасов угля, 13% нефти и 36% мировых запасов природного газа, которых достаточно для полного обеспечения собственных потребностей и для экспорта в сопредельные государства. (I,5) Россия вошла в число ведущих мировых энергетических держав, прежде всего, благодаря созданию уникального производственного, научно-технического и кадрового потенциала топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Если в 20-е годы Россия занимала одно из последних мест в мире по выработке электроэнергии, то уже в конце 40-х годов страна заняла первое место в Европе и второе место в мире. Производство электроэнергии В России постоянно росло до 1990г, но в последущие годы оно сократилось.
Можно считать, что становление развития электроэнергетики связано с планом ГОЭЛРО, который был разработан в 1920-1921 гг. Рассчитанный на 10-15 лет план предусматривал строительство 10 гидроэлектростанций и 20 тепловых электростанций. Данный план дал толчок дальнейшему развитию всего электроэнергетического комплекса России, который уже на тот период времени считался перспективным.
Было установлено, что электроэнергетика - это отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях с целью передачи ее потребителю. Современная Российская энергетика представлена в виде 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций. Данная отрасль играет немаловажную роль в народном хозяйстве страны. В настоящее время наша жизнь без электрической энергии просто немыслима, и всё потому, что электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: в промышленность, сельское хозяйство, в науку и космос.
На мой взгляд, столь широкое распространение данной отрасли объясняется ее специфическими свойствами: возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую); способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах; способностью к дроблению энергии и образованию ее параметров (изменение напряжения, частоты). Кроме того, важную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электрифицированный номинал железных дорог в России, составлял по протяженности 38% всех железных дорог страны и около 31%железных дорог мира, обеспечивает 63%2 грузооборота железных дорог России и 1/43 мирового грузооборота железнодорожного транспорта. (I,7) Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности. Поэтому можно говорить о том, что электроэнергетика имеет большое значение в различных сферах общественной жизни. Во-первых, это связано с географическим положением и климатическими условиями страны, которые требуют бесперебойного отопления и освещения на протяжении шести или более месяцев в году.Во-вторых, энергетика необходима для поддержания важнейших систем и объектов инфраструктуры (транспорта, связи, бытового обслуживания), обеспечения работы базовых отраслей экономики: добычи сырьевых ресурсов, тяжёлой и оборонной промышленности, машиностроения.В-третьих, продукция топливно-энергетического комплекса является предметом российского экспорта, доходы от которого составляют существенную часть налоговых поступлений в государственный бюджет. Таким образом, по развитию электроэнергетики России можно судить о состоянии всех базовых отраслей народного хозяйства. § 1.2 Макроэкономические показатели Если же говорить о доле электроэнергетической промышленности в ВВП за последние годы, то можно прийти к выводу о том, что темп снижения электроёмкости ВВП упал с 4,2-4,5% в 2002-2003гг до 2,4% в 2006г, а при расчёте по полезно потреблённой электроэнергии – до 1,3%. (II,12).Примерно половина этого падения объясняется ростом доли энергоёмкой продукции в выпуске промышленности. Что же касается экспортных возможностей России, то им остаётся желать только лучшего. Так, с 1997 по 2000гг. экспорт электроэнергии сократился с 6,65 млрд кВт/ч, стоимость экспорта снизилась со 154 до 102 млн. долл. Импорт к 2005г. Составил 3,5 млн. тонн усл.топл. На преобразование в другие виды энергии потребовалось к 2005г 6,9 млн.тонн. (III,15) Глава II. Особенности развития и размещения электроэнергетики в РФ. § 2.1 Факторы, определяющие развитие и размещение электроэнергетики РФ Электроэнергетика России включает тепловые, атомные электростанции, гидроэлектростанции (включая гидроаккумулирующие и приливные), прочие электростанции (ветро-, гелиостанции, геотермальные станции), электрические и тепловые сети, самостоятельные котельные. Диаграмма №1 Как показывает диаграмма №1, большинство электростанций в России- тепловые. Принцип работы тепловых станций основан на последовательном преобразовании химической энергии топлива в тепловую и электрическую энергию для потребителей. Тепловые электростанции работают на органическом топливе (уголь, мазут, газ, сланцы, торф). Среди них главную роль, следует отметить, играют мощные (более 2 млн. Квт) ГРЭС - государственные районные электростанций обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Тепловые электростанции имеют как свои преимущества, так и недостатки. Положительным по сравнению с другими типами электростанций является: - относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России;- способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГРЭС) К отрицательным относятся следующие факторы: - ТЭС обладает низким коэффициентом полезного действия, если последовательно оценить различные этапы преобразования энергии, то можно отметить, что не более 32% энергии топлива превращается в электрическую. - Топливные ресурсы нашей планеты ограничены, поэтому нужны электростанции, которые не будут использовать органическое топливо. Кроме того, ТЭС оказывает крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Тепловые электростанции всего мира, в том числе и России выбрасывает в атмосферу ежегодно 200-250 млн. тонн золы и около 60 млн. тонн сернистого ангидрида, они поглощают огромное количество кислорода.- Так же ТЭС имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.Таким образом, ТЭС имеют как положительные стороны своей работы, так и отрицательные, которые оказывают большое влияние на существование всего населения России. Что же касается территориального размещения ТЭС, следует отметить, что большое влияние оказывают факторы размещения, а именно: сырьевой фактор и потребительский. Тепловые электростанции построены, как правило, в районах добычи дешёвого топлива (низкокачественный уголь) или в районах значительного энергопотребления (работающие на мазуте и газе). Основные электростанции размещаются возле крупных промышленных центров (Канаповская ТЭС). К тепловым электростанциям относят также и ТЭЦ, которые в отличие от ГЭС, вырабатывают не только энергию, но и пар, горячую воду. А так как эти продукты часто используются в химии, нефтехимии, лесопереработке, промышленности, сельском хозяйстве, то это дает ТЭЦ существенные плюсы. Наиболее крупные ГРЭС России сосредоточены в Центре и на Урале. Самые крупные из них – Пермская (4800 МВт), Рефтинская (3800 МВт), Костромская (3600 МВт), Конаковская (2000 МВт), Ириклинская (2000 МВт). Крупнейшая ГРЭС Сибири – Сургутская-2 (4800 МВт). Все основные показатели представлены в таблице. №1. Таблица №1 ГРЭС мощностью более 2 млн кВт
| Экономический район |
Субьект Федерации |
ГРЭС |
Мощность, млн кВт |
Топливо |
| Северо-Западный |
Ленинградская область, г. Кириши |
Киришская |
2,1 |
Мазут |
| Центральный |
Костромская область, пос. Волгореченск Рязанская область, пос. Новомичуринск Тверская область, г. Конаково |
Костромскя Рязанская Конаковская |
3,6 2,8 2,4 |
Мазут, газ Уголь, мазут Мазут, газ |
| Северо-Кавказский |
Ставропольский край, пос. Солнечнодольск |
Ставропольская |
2,4 |
Мазут, газ |
| Поволжский |
Республика Татарстан, г. Заинек |
Заинская |
2,4 |
Газ |
| Уральский |
Свердловская область, пос. Рефтинский Челябинская область, г. Троицк Оренбургская область, пгт Энергетик |
Рефти некая Троицкая Ириклинская |
3,8 2,5 2,4 |
Уголь Уголь Мазут, газ |
| Западно-Сибирский |
Ханты-Мансийский автономный округ -Югра, г, Сургут |
Сургутская ГРЭС-1 Сургутская ГРЭС-2 |
3,1 4,8 |
Газ Газ |
| Восточно-Сибирский |
Красноярский край, г. Назарово Красноярский край, г. Березовское |
Назаровская Березовская |
6,0 6,0 |
Уголь Уголь |
| Дальневосточный |
Республика Саха (Якутия), г. Нерюнгри |
Нерюнгринская |
2,1 |
Уголь |
Как уже отмечалось, мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Но, как правило, фактор сырья преобладает над потребительским фактором, поэтому многие ТЭС и ТЭЦ размещены за несколько сотен километров от потребителя. Гидроэнергетика РФ.
Другим немаловажным и эффективным направлением электроэнергетики является гидроэнергетика. Данная отрасль является ключевым элементом обеспечения системной надежности Единой Энергосистемы страны, располагая более 90% резерва регулировочной мощности. ГЭС находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии. Из всех существующих типов электростанций именно ГЭС являются наиболее маневренными и способны при необходимости существенно увеличить объемы выработки в считанные минуты, покрывая пиковые нагрузки (имеют высокий КПД более 80%) .Основным преимуществом данного типа электростанций является то, что они производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить прорыв в промышленности. Современные ГЭС позволяют производить до 7 Млн. Квт энергии, что в двое 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.
В настоящее время на территории России находятся свыше 200 ГЭС. Их суммарная мощность оценивается в 43 млн. кВт. Самые крупные ГЭС сосредоточены в Сибири. Это Саянская (6400 МВт), Красноярская (6000 МВт), Братская (4500 МВт) и Усть-Илимская (4200 МВт) ГЭС. Самые крупные ГЭС в европейской части страны построены на Волге в виде так называемого каскада. Это Волжская (2500 МВт), Волгоградская (2400 МВт) и Куйбышевская (2300 МВт) ГЭС. На Дальнем Востоке построено несколько ГЭС, самые крупные из которых Буреинская (в перспективе до 2000 МВт) и Зейский гидроузел (1000 МВт). В таблице охарактеризованы основные каскады ГРЭС в России.
Таблица №2. Размещения основных каскадов ГЭС
| Экономический район |
Субъект Федерации |
ГЭС |
Мощность |
| млн кВт |
|||
| Восточно-Сибирский |
Республика Хакасия, |
||
| (Ангаро-Енисейский каскад) |
пос. Майна на р. Енисей |
Саяно-Шушенская |
6,4 |
| Красноярский край, |
|||
| г. Дивногорск на р. Енисей |
Красноярская |
6,0 |
|
| Иркутская область, |
|||
| г. Братск на р. Ангара |
Братская |
4,5 |
|
| Иркутская область, |
|||
| г. Усть-Илимск на р. Ангара |
Усть-Илимская |
4,3 |
|
| Иркутская область, |
|||
| г. Иркутск на р. Ангара |
Иркутская |
4,1 |
|
| Красноярский край, |
|||
| г. Богучаны на р. Ангара |
Богучанская |
4,0 |
|
| Поволжский |
|||
| (Волжско-Камский каскад, |
|||
| всего включает |
Волгоградская область, |
Волжская |
|
| 13 гидроузлов мощностью |
г. Волгоград на р. Волга |
(Волгоград) |
2,5 |
| 11,5 млн кВт) |
Самарская область, |
||
| г. Самара на р. Волга |
Волжская (Самара) |
2,3 |
|
| Саратовская область, |
|||
| г. Балаково на р. Волга |
Саратовская |
1,4 |
|
| Республика Чувашия, |
|||
| г. Новочебоксарск на р. Волга |
Чебоксарская |
1,4 |
|
| Республика Удмуртия, |
|||
| г. Воткинск на р. Кама |
Боткинская |
1,0 |
Как известно, каскад – группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования энергии. При этом, помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологического равновесия. К положительным свойствам ГЭС относятся: - более высокая маневренность и надёжность работы оборудования; - высокая производительность труда; - возобновляемость источников энергии; - отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топлива; - низкая себестоимость. Отрицательные свойства ГЭС: - возможность затопления населённых пунктов, сельхозугодий и коммуникаций; - отрицательное воздействие на флору, фауну; - дороговизна строительства.
Что касается территориального размещения ГЭС, то следует отметить, что наиболее перспективными районами России считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. Поэтому в прежние годы здесь планировалось строительство порядка 40 электростанций в бассейне Енисея. Дальневосточный район также считался перспективным, поскольку здесь используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из 1/4 имеющихся. В Западной зоне новое строительство рассматривалось в существенно меньших масштабах.
Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объёма воды между двумя бассейнами (верхним и нижним), соединёнными водоводами. В ночное время за счёт излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуляции электроэнергии, поэтому ГАЭС строятся в районах её наибольшего потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС, мощность которой составляет 1,2 млн. кВт.
Атомная энергетика Российской Федерации.Следующей немаловажной отраслью электроэнергетики России считается атомная энергетика. Ещё в советский период был взят курс на развитие ядерной энергетики. Примером форсированного развития данной отрасли для России всегда были Франция и Япония, уже давно испытывавшие дефицит органического топлива. Развитие атомной энергетики в СССР шло довольно быстрыми темпами до Чернобыльской катастрофы, последствия которой затронули 11 областей бывшего СССР с населением свыше 17 млн.человек. Но развитие атомной энергетики в России неотвратимо, и это понимает большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики приведёт к колоссальным затратам. Так, например, если остановить сегодня АЭС, потребуется дополнительно около 100 млн.т условного топлива. На данный период развития, в России насчитывают 10 действующих АЭС, на которых функционирует 30 энергоблоков.
Таблица№3Атомные электростанции.
| Экономический район |
Город, субъект Федерации |
АЭС |
Тип реактора |
Мощность |
| Северо-Западный |
г. Сосновый Бор Ленинградской области |
Ленинградская |
РБМК |
4 млн кВт |
| Центрально-Черноземный |
г. Курчатов Курской области |
Курская |
РБМК |
4 млн кВт |
| Поволжский |
г. Балаково Саратовской области |
Балаковская |
ВВЭР |
4 млн кВт |
| Центральный |
г. Рославль Смоленской области |
Смоленская |
РБМК |
3 млн кВт |
| Центральный |
г. Удомля Тверской области |
Калининская |
ВВЭР |
2 млн кВт |
| Центрально-Черноземный |
г. Нововоронеж Воронежской области |
Нововоро- нежская |
ВВЭР |
1,8 млн кВт |
| Северный |
г. Кандалакша Мурманской области |
Кольская |
ВВЭР |
1,8 млн кВт |
| Уральский |
п. Заречный Свердловской области |
Белоярская |
БН-600 |
600 МВт |
| Дальневосточный |
п. Билибино Чукотского АО |
Билибинская |
ЭГП-6 |
48 МВт |
| Северо-Кавказский |
г. Волгодонск Ростовской области |
Волгодонская |
ВВЭР |
1 млн кВт |
Крупнейшими атомными электростанций являются Балаковская (3800 МВт), Ленинградская (3700 МВт), Курская (3700 МВт).
Балаковская атомная электростанция.
В 1985-1993 гг. на берегу Саратовского водохранилища р. Волги были сооружены четыре энергоблока с модернизированными реакторами ВВЭР-1000. Каждый из энергоблоков электрической мощностью 1000 МВт состоит из реактора, четырех парогенераторов, одной турбины и одного турбогенератора. Балаковская АЭС является самой молодой станцией с энергоблоками нового поколения.
Курская атомная электростанция.
Станция сооружена в 1976-1985 гг. в самом центре европейской части страны в 40 км к юго-западу от города Курска на берегу р. Сейм. В эксплуатации находятся четыре энергоблока с уранографитовыми кипящими реакторами большой мощности (РБМК) электрической мощностью 1000 МВт каждый. На энергоблоках поэтапно и последовательно проводятся работы по повышению уровня их безопасности.
Ленинградская атомная электростанция.
Строительство АЭС началось в 1970 г. на берегу Финского залива к юго-западу от Ленинграда в г. Сосновый Бор. С 1981 г. в эксплуатации находятся четыре энергоблока с реакторами РБМК-1000. С пуском Ленинградской АЭС положено начало осуществлению строительства станций с реакторами такого типа. Успешная эксплуатация энергоблоков станции - убедительное доказательство работоспособности и надежности АЭС с реакторами РБМК. С 1992 г. Ленинградская АЭС - самостоятельная эксплуатирующая организация, выполняющая все задачи по обеспечению безопасной эксплуатации энергоблоков атомной станции.
Основные положительные свойства АЭС:
- их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов;
- атомное топливо отличается большим содержанием энергии;
- АЭС не делают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы;
- не поглощают кислород.
Отрицательные свойства АЭС:
- существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле набольших глубинах в геологически стабильных пластах;
- катастрофические последствия аварий на АЭС вследствие не совершенной системы защиты;
- тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.
Важнейшей проблемой современной ядерной энергетики считается управляемый термоядерный синтез. Им серьезно принялись заниматься не менее 40 лет назад. И, начиная с середины 70-х гг., уже несколько раз объявлялось о переходе к строительству полупромышленной установки. Последний раз говорилось, что это может случиться к 2000г. Если это произойдет, то человечество будет располагать практически неисчерпаемым источником энергии. Но пока этого не произошло, делаются попытки, с каждым годом все более активные, использовать так называемые нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. К наиболее важным таким источникам относят солнечную, ветровую, приливную, геотермальную энергию и энергию биомассы.
Альтернативная энергетика. Солнечная энергия.Несмотря на то, что Россия по степени использования так
Наиболее традиционным источником «нетрадиционной» энергии считается солнечная энергия. Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли в 6,7 раз больше мирового потенциала ресурсов органического топлива. Использование только 0,5 % этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия. На Сев. Технический потенциал солнечной энергии в России (2,3 млрд. т усл. топлива в год) приблизительно в 2 раза выше сегодняшнего потребления топлива.
Проблема утилизации экологически чистой и притом бесплатной солнечной энергии волнует человечество с незапамятных времен, но только недавно успехи в этом направлении позволили начать формировать реальный, развивающийся рынок солнечной энергетики. К настоящему времени основными способами прямой утилизации солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую. Устройства, преобразующие солнечную энергию в электрическую, называются фотоэлектрическими или фотовольтаническими, а приборы, преобразующие солнечную энергию в тепловую, - термическими. Существует два основных направления в развитии солнечной энергетики: решение глобального вопроса снабжения энергией и создание солнечных преобразователей, рассчитанных на выполнение конкретных локальных задач. Эти преобразователи, в свою очередь, также делятся на две группы; высокотемпературные и низкотемпературные. В преобразователях первого типа солнечные лучи концентрируются на небольшом участке, температура которого поднимется до 3000°С. Такие установки уже существуют. Они используются, например, для плавки металлов. Самая многочисленная часть солнечных преобразователей работает при гораздо меньших температурах – порядка 100-200°С. С их помощью подогревают воду, обессоливают ее, поднимают из колодцев. В солнечных кухнях готовят пищу. Сконцентрированным солнечным теплом сушат овощи, фрукты и даже замораживают продукты. Энергию солнца можно аккумулировать днем для обогрева домов и теплиц в ночное время. Солнечные установки практически не требуют эксплуатационных расходов, не нуждаются в ремонте и требуют затрат лишь на их сооружение и поддержание в чистоте. Работать они могут бесконечно. Но из-за рассеивания солнечных лучей земной поверхностью для строительства силовой станции, сопоставимой по мощности с современными АЭС, понадобились бы солнечные батареи площадью 8 км2
, собирающие солнечный свет. Высокая стоимость станций, необходимость больших площадей и высокая доля облачных дней в подавляющем большинстве регионов России, по-видимому, не позволят говорить о существенном вкладе солнечной энергии в российскую энергетику.Энергия ветра.
Различные виды нетрадиционных видов энергии находятся на различных стадиях освоения. Как это ни парадоксально, наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии – ветер. Особенно активно развивается ветроэнергетика – 24% в год. Сейчас это наиболее быстро растущий сектор энергетической промышленности в мире.
В начале ХХ века интерес к воздушным винтам и ветроколесам не был обособлен от общих тенденций времени – использовать ветер, где это только возможно. Первоначально наибольшее распространение ветроустановки получили в сельском хозяйстве. В России к началу ХХ века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью миллион киловатт. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки использовать энергию ветра уже на научной и государственной основе. В 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5000 кВт. Но реализовать его не удалось, так как Институт ветроэнергетики, занимавшийся этой проблемой, был закрыт.
Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличии других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И, наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию. Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат. Использование энергии ветра эффективно в районах со среднегодовой скоростью ветра более 5 м/с. В России это побережье Северного Ледовитого океана и Приморье. Наиболее перспективно уставать здесь ветроустановки для выработки электроэнергии для местных автономных потребителей. К сожалению, мощные ветряные системы оказывают нежелательное воздействие на окружающую среду. Они непривлекательны внешне, занимают большие площади, создают много шума, а в случае аварии очень опасны. К тому же стоимость сооружения таких систем вдоль побережий для выработки электроэнергии столь велика, что полученная ими энергия оказывается в несколько раз дороже энергии из обычных источников.
В России валовой потенциал ветровой энергии - 80 трлн. кВт/ч в год, а на Северном Кавказе - 200 млрд. кВт/ч (62 млн. т усл. топлива). (I,6) Эти величины существенно больше соответствующих величин технического потенциала органического топлива.
Таким образом, потенциала солнечной радиации и ветровой энергии в принципе достаточно для нужд энергопотребления, как страны, так и регионов. К недостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность, цикличность и неравномерность распределения по территории; поэтому использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления.
Приливные электростанции.
Эксперименты с использованием энергии приливов и отливов на Кольском полуострове (Кислогубская ПЭС) были закончены несколько лет назад из-за прекращения финансирования опытной установки. Тем не менее накопленный опыт утилизации приливов и отливов показал, что это вовсе не беспроблемное предприятие. Для эффективной работы станции требуется высота приливной волны более 5 м. К сожалению, почти повсеместно приливы имеют высоту около 2 м, и только примерно 30 мест на Земле удовлетворяют указанным требованиям. В России это Белое море и Гижигинская губа на Дальнем Востоке. Приливные станции могут иметь важное местное значение в будущем, поскольку являются одной из энергетических систем, которые действуют без серьезного ущерба для окружающей среды.
Геотермальная энергия.
Наиболее стабильным источником может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн. т усл. топлива, что в 1700 раз больше мировых геологических запасов органического топлива. В России ресурсы геотермальной энергии только в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют 180 трлн. т усл. топлива. Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности страны в энергии. Вопрос только в рациональном, рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Именно из-за того, что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных установок по использованию геотермальной энергии, мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии. Геотермальная энергия подразумевает использование термальных вод для отопления и горячего водоснабжения и пароводяной смеси при сооружении геотермальных электростанций. Предполагаемые запасы пароводяной смеси, сосредоточенной в основном в Курило-Камчатской зоне, могут обеспечить работу геоТЭС мощностью до 1000 МВт, что превышает установленную мощность Камчатской и Сахалинской энергосистем, вместе взятых. В настоящее время на Камчатке функционирует Паужетская геоТЭС, использующая подземное тепло для производства электроэнергии. Она работает в автоматическом режиме и отличается низкой себестоимостью отпускаемой электроэнергии. Предполагается, что геотермальная энергия, подобно энергии приливов, будет иметь сугубо местное значение и не сыграет большой роли в глобальном масштабе. Имеющийся опыт говорит, что эффективно может быть извлечено не более 1% тепловой энергии геотермального бассейна.
Следует отметить тот факт, что большинство возобновляемых источников энергии в условиях экономической нестабильности в России неконкурентоспособно в сравнении с традиционными электростанциями из-за высокой удельной стоимости электроэнергии.
Таким образом, попытки использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в России носят экспериментальный и полуэкспериментальный характер или в лучшем случае такие источники играют роль местных, строго локальных производителей энергии. Последнее относится и к использованию энергии ветра. Это происходит потому, что Россия пока не испытывает дефицита традиционных источников энергии и ее запасы органического топлива и ядерного горючего пока достаточно велики. Однако и сегодня в удаленных или труднодоступных районах России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, «нетрадиционные» источники электроэнергии — наилучшее решение проблемы.
§ 2.2 Характеристика размещения по территории
Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальневосточного района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и европейской части России также очень ограниченно. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в нем намного меньше, чем внутри самих регионов. Энергосистемы этих пяти регионов, а также Сибири и Дальнего Востока рассматриваются в России как отдельные региональные объединенные энергосистемы . Они связывают 68 из 77 существующих региональных энергосистем внутри страны. Остальные 9 энергосистем полностью изолированы.
Если говорить о территориальном расположении ТЭС, то выясняется, что тепловые электростанции построены, как правило, в районах добычи дешёвого топлива (низкокачественный уголь) или в районах значительного энергопотребления (работающие на мазуте и газе). Основные электростанции размещаются возле крупных промышленных центров (Канаповская ТЭС). Наиболее крупные ГРЭС России сосредоточены в Центре и на Урале. Мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.
Что же касается территориального размещения ГЭС, то наиболее перспективными районами России считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. Поэтому в прежние годы здесь планировалось строительство порядка 40 электростанций в бассейне Енисея. Дальневосточный район также считался перспективным, поскольку здесь используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из 1/4 имеющихся. В Западной зоне новое строительство рассматривалось в существенно меньших масштабах. На данный момент, к крупнейшим ГЭС относят Братская на реке Ангара, Саяно - Шушенская на реке Енисей, Красноярская на реке Енисей.
Атомные электростанции выигрывают тем, что их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов. Так, крупнейшие АЭС построены в Саратовской области – Балаковская АЭС, в Ленинградской области – Ленинградская, в Курской области – Курская.
Временной аспект развития энергетики в России.
На мой взгляд, развитие энергетической системы в целом неразрывно связано с процветанием всей экономики страны. При этом все подъёмы и спады в развитии электроэнергетики зависят от структуры и состояния экономики в России. Так, производство электроэнергии В РФ постоянно росло до 1990г., но в последущин годы оно сократилось. В первую очередь это было связано с инфляционным кризисом. С конца 1991 года в программах экономической политики России совершенно справедливо в качестве первоочередной стала задача выхода из этого кризиса. Но ситуация была слишком запущена, и проводимые меры по сдерживанию инфляции не дали никакого эффекта. Очевидно, что пришлось смириться с высокими темпами инфляции в 1993 году. Реально достижимой целью стал постепенный переход к умеренным темпам инфляции в 1994 году. Макроэкономическая модель "Касандра" показала, что в 1993 г. продолжался спад производства. Объем валового национального продукта по сравнению с его значением в 1987 г. сократился более чем на 40%. (II,8) Только 1996 г. можно было ожидать стабилизацию, а затем подъем производства. Кризис производства сопровождается резким сокращением инвестиций и производственного потенциала. Это не столь ощутимо в период кризиса и в период подъема экономики, но в последующем станет сильно сдерживающим фактором в ее развитии. Вследствие этого только после 2000 года экономика России почти смогла выйти на сбалансированный устойчивый курс развития.
Таким образом, кризисное положение в российской энергетике после 1990г. – это следствие общего экономического кризиса в стране, потери управляемости и разбалансированности экономики.
Основными факторами кризиса являются:
1. Наличие большой доли физически и морально устаревшего оборудования. Около одной пятой производственных фондов в электроэнергетике близки или превысили проектные сроки эксплуатации и требуют реконструкции или замены. Обновление оборудования ведется недопустимо низкими темпами и в явно недостаточном объёме.
2. Увеличение доли физически изношенных фондов приводит к росту аварийности, частым ремонтам и снижению надежности энергоснабжения, что усугубляется чрезмерной загрузкой производственных мощностей и недостаточными резервами.
3. Возросшие с распадом СССР трудности в поставках для отраслей электроэнергетики оборудования.
4. Возникшее противодействие общественности и местных органов власти размещению объектов энергетики в связи с их крайне низкой экологичностью и безопастностью.
Все эти факторы, безусловно повлияли на развитие электроэнергетики России в 90-е годы. Потребление электроэнергии в России после спада 1990-1998 гг. в 2000-2005 гг. неуклонно росло и в 2005 г. достигло уровня 1993 г. При этом пиковая нагрузка в единой энергетической системе России зимой 2006 года превысила показатели 1993 г. и составила 153,1 ГВт. (II,10). Так, данные таблицы показывают количество произведённой и потреблённой энергии с 2001 по2005 г.
Таблица№4
Производство и потребление энергии в России с 2001 по 2005г
В соответствии с основными параметрами прогнозного баланса электроэнергетики и ОАО «РАО «ЕЭС России» на 2006-2010 гг., энергопотребление в России к 2010 году вырастет до 1045 млрд кВт.ч по сравнению с показателем 2005 г. - 939 млрд кВт•ч. Соответственно, ежегодные темпы роста электропотребления прогнозируются на уровне 2,2%. Среднегодовые темпы увеличения зимнего максимума нагрузки прогнозируются на уровне 2,5%. В результате к 2010 г. этот показатель может вырасти на 18 ГВт - с 143,5 ГВт в 2005 году до 160 ГВт в 2010 году. В случае повторения температурного режима зимы 2005-2006 гг., дополнительный прирост нагрузки к 2010 г. составит 3,2 ГВт. Таким образом, по оценкам ОАО «РАО «ЕЭС России», общая потребность в установленной мощности электростанций в России к 2010 году возрастет на 24,9 ГВт - до 221,2 ГВт. При этом увеличение потребности в резерве мощности в период с 2005 до 2010 г. составит 3 ГВт, а потребность в мощности электростанций для обеспечения экспортных поставок в 2010 г. составит 5,6 ГВт, увеличившись по сравнению с 2005 г. на 3,4 ГВт. В то же время в связи с демонтажем оборудования установленная мощность электростанций России снизится за период 2006-2010 гг. на 4,2 ГВт, а общее снижение установленной мощности электростанций в зоне централизованного электроснабжения в 2005-2010 гг. прогнозируется на уровне 5,9 ГВт - с 210,5 ГВт до 204,6 ГВт. Дефицит электрической мощности в России может возникнуть уже в 2008 году, причем он составит 1,55 ГВт, а к 2009 году увеличится до 4,7 ГВт. (II,11)
Глава III. Проблемы и перспективы развития и размещения электроэнергетики в России
Как известно, на данный период времени, перед отраслью стоит ряд проблем. Наиболее важной из которых является экологическая проблема. В России выброс вредных веществ в окружающую среду на единицу продукции превышает аналогичный показатель на западе в 6-10 раз. Так, В 2000 г. объемы выбросов вредных веществ в атмосферу составляли 3,9 млн тонн (98% к уровню 1999 г.), в том числе выбросы от ТЭС - 3,5 млн тонн (90%). На диоксид серы приходится до 40% общего объема выбросов, твердых веществ — 30%, оксидов азота — 24%. Таким образом, ТЭС являются главной причиной формирования кислотных осадков. (I,7)
Крупнейшими загрязнителями атмосферы являются Рефтинская ГРЭС
(г. Асбест, Свердловская обл.) -360 тыс. тонн, Новочеркасская (г. Новочеркасск, Ростовская обл.) — 122 тыс. тонн, Троицкая (г. Троицк-5, Челябинская обл.) — 103 тыс. тонн, Приморская (г. Лучегорск, Приморский край) - 77 тыс. тонн, Верхнетагильская ГРЭС (Свердловская обл.) — 72 тыс. тонн
Энергетика является и крупнейшим потребителем пресной и морской воды, расходуемой на охлаждение агрегатов и используемой в качестве носителя тепла. На долю отрасли приходится 77% общего объема свежей воды, использованной промышленностью России. Экстенсивное развитие производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что на экологический фактор не уделялось достаточное количество внимания. После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Конечно, это неудивительно. Ведь авария на этой станции (Украина, севернее Киева) 26 апреля 1986 года по долговременным последствиям стала самой масштабной катастрофой, которая произошла за весь исторический период существования человечества. Впервые сотни тысяч людей столкнулись с реальной опасностью “мирного атома”, неизбежностью возникновения чрезвычайной ситуации в условиях НТР, с неготовностью общества и государства к их предотвращению и сведению к минимуму их последствий. Непосредственно после аварии общая площадь загрязнения составила 200 тысяч км.2. Площадь загрязнения, где устойчиво сохраняется повышенный уровень загрязнения- 10 тысяч км2. Здесь расположено около 640 населенных пунктов с населением свыше 230 тысяч человек. Радиоактивное загрязнение окружающей среды в пределах Украины, Белоруссии, некоторых областях России, остается крайне острой проблемой. Поэтому существовавшая ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в100 млн. квт (США уже достигли этого показателя) 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 меняется: в июне 93-го года был пущен четвертый энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой конструкции.
Таким образом, одной из немаловажных проблем энергетики является экологическая, которая непосредственно связана с использованием оборудования на электростанциях. Так, неправильное, небрежное обращение с техникой может привести к непредвиденным последствиям. На мой взгляд, государство должно в первую очередь уделять внимание именно этой проблеме, обеспечивать совершенную систему защиты всего населения от радиоактивных выбросов.
Другой нерешённой проблемой в сфере электроэнергетики является проблема использования устаревшего оборудования. Около одной пятой производственных фондов в электроэнергетике близки или превысили проектные сроки эксплуатации и требуют реконструкции или замены. Обновление оборудования, как известно, ведется недопустимо низкими темпами и в явно недостаточном объеме.
Следующей нерешённой проблемой электроэнергетики на данный момент стала проблема финансирования и развал хозяйственных связей.
Что же касается перспективы развития электроэнергетики России, то можно сделать вывод о том, что без нерешённых проблем процветание данной отрасли просто невозможно! На мой взгляд, правительство должно в первую очередь уделять внимание именно энергетике России, которая нуждается в выполнении определённых задач.
1. Снижение энергоемкости производства.
2. Сохранение единой энергосистемы России.
3. Повышение коэффициента используемой мощности э/с.
4. Полный переход к рыночным отношениям, освобождение цен на энергоносители, полный переход на мировые цены, возможный отказ от клиринга. 5. Скорейшее обновление парка э/с.
6. Приведение экологических параметров э/с к уровню мировых стандартов. На данный период времени 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.
Системными прогнозами развития всего электроэнергетического комплекса занимаются немногочисленные группы экспертов, которые разрабатывают так называемые «модели» всего ТЭК.
Так, структура производства электроэнергии по сценарию «Стратегия инерции» представлена на данном графике.
электроэнергетика россия размещение
График №1.
При этом, эксперты считают, что инвестиции, требуемые для развития электрогенерации и электросетевого хозяйства до 2020 г. (с учетом компенсации выбывающих мощностей), составляют еще 457 млрд долл. в ценах 2005 г. (420 млрд долл., по оценкам Минпромэнерго). Таким образом, суммарно требуемые капитальные вложения в отечественный ТЭК в 2006—2020 гг. могут превысить 1 трлн долл. (I,12) При этом способность ТЭК мобилизовать подобные средства далеко не очевидна, особенно если иметь в виду возможное снижение цен на нефть и газ на мировых рынках и вероятность прихода частных инвесторов в электроэнергетику. В случае неудачи в электроэнергетике, «энергетический голод» будет обостряться, а темпы экономического роста замедлятся. Но даже успешная мобилизация таких огромных средств частично за счет отвлечения их из менее капиталоемких секторов экономики приведет к снижению темпов экономического роста и усилению перегрузки инвестиционного комплекса экономики, который ответит (и уже отвечает) удорожанием строительства единичной мощности.
Поэтому о процветании энергетики в России можно судить исходя из основных положений о том, каковы будут инвесторы и какое количество средств будет затрачено на развитие данной отрасли.
Заключение
Переходя к заключению моей работы необходимо сделать вывод о том, что электроэнергетика была, есть и будет одной из важнейших отраслей развития всей страны в целом. Происходит это благодаря тому, что энергетика обладает рядом особенностей, обусловливающих необходимость сохранения в ближайшей перспективе её государственного урегулирования.
К ним относятся :- особая важность для населения и всей экономики обеспечения надежного энергоснабжения:- высокая капиталоемкость и сильная инерционность развития электроэнергетики;- монопольное положение отдельных предприятий и систем по технологическим условиям, а также вследствие сложившейся в нашей стране высокой концентрации мощностей электроэнергетики:- отсутствие необходимых для рыночной экономики резервов в производстве и транспорте энергоресурсов:- высокий уровень опасности объектов электроэнергетики для населения и природы.
Как доказывает моя работа, весь электроэнергетический комплекс состоит из ряда тепловых, атомных, гидро, и многих других электростанций, каждая из которых имеет как недостатки, так и достоинства.
Так, основным плюсом развития ТЭС является относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; и минусом - ТЭС обладает низким коэффициентом полезного действия. Что же касается ГЭС, основным преимуществом являются более высокая маневренность и надёжность работы оборудования, а так же возобновляемость источников энергии; а недостатком- дороговизна строительства. Если упоминать об атомных электростанциях, то их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается большим содержанием энергии; но в то же время, могут появиться катастрофические последствия аварий на АЭС вследствие не совершенной системы защиты, поэтому это оказывает большое влияние на экологию страны. Попытки же использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в России носят экспериментальный и полуэкспериментальный характер или в лучшем случае такие источники играют роль местных, строго локальных производителей энергии. Что же касается территориального размещения, то каждый из видов электростанций опирается на два основных фактора, а именно: сырьевой и потребительский. Именно от этого и зависит строительство электростанций. Что же касается проблем, связанных с электроэнергетикой, то к основным из них относят экологический кризис, а так же проблема износа оборудования. Правительство должно вести активную политику с целью предотвращения последствий, которые могут быть вызваны этими проблемами. Если говорить о будущем развитии электростанций, то можно прийти к выводу о том, что наиболее перспективным является строительство только атомных электростанций. Это связано с тем, что как ТЭС, так и ГЭС не несут в себе огромного потенциала. И, как говорится, где уже можно, там их уже построили. Я думаю, правительство должно затрачивать средства на повышение новых реакторов на АЭС, на повышение эффективности использования энергетических ресурсов, а так же на увеличение глубокой переработки и комплексное использование сырья и освоение экологически проблемных технологий. Только в данном случае электроэнергетика России будет развиваться быстрыми темпами и процветать.
Библиографический список
1. Алексеев А.И. Социально-экономическая география России. М:-1995.-98с.
2. Вавилова Е.В. Экономическая география и регионмлистика. М: Гардарики.- 2001.
3. Воронин В.В. Экономическая география РФ. Самара.-1997.-55с
4. Гладкий Ю.М. Экономическая география России. М.:-1999.-436с.
5. Гранберг А.Г. Основы региональной экономики. М.:ГУ ВШЭ-2003.-66с.
6. Гребцова В.Е. Экономическая и социальная география России. Ростов-на-Дону: Феникс-2000.
7. Козьева И.А. Экономическая география и региональная статистика. М: КНОРУС.-2007.-132с.
8. Лагутенко Б.Т. Справочник по экономической географии России. М: Юристь-2001
9. Потапурченко З.Н. География в помощь абитуриенту. М: Дрофа.-2005.-419с.
10. Скопин А.Ю. Экономическая география России. М: и-во Проспект.-2003.-32с
II Статьи из журналов
11. Милов В.Электроэнергетика сегодня.//Вопросы экономики.-2006.-№9.-с.57
12. Фрай К. Мифы рыночных преобразований Российской электроэнергетики// Вопросы экономики.-2006.-№4.-с.104
13. Томсон. Реформирование электроэнергетики// Вопросы экономики.-2006.-№11.-с.39
14. Бодриков В. Инвестиции и корпоративное управление в электроэнергетике// Российский экономический журнал.-2006.-№8.-с.45
15. Башмаков И. Электроэнергетика России// Вопросы экономики.-2007.-№8.-с.113-116
III Дополнительные источники
16. Большая Советская Энциклопедия.
17. Электронная энциклопедия Кирилла и Мефодия.
18. Российский статистический ежегодник.