География электроэнергетической промышленности

Теплоэлектроцентрали (Сочинская, Тюменская) (ТЭЦ) – предприятия комбинированного типа, которые наряду с электроэнергией производят теплоту (в виде пара и горячей воды). Теплоэлектроцентрали размещаются только в местах потребления, так как радиус передачи тепла невелик (12-15 км). КПД данных электростанций равняется 70 %. В России действует несколько сотен крупных и средних ТЭЦ, мощность самых крупных превышает 1 млн. кВт. На ТЭЦ существует такой процесс как теплофикация - централизованное теплоснабжение на базе комбинированного производства электроэнергии и тепла. Термодинамическая эффективность производства электроэнергии по теплофикационному циклу обусловлена исключением, как правило, отвода тепла в окружающую среду, неизбежного при производстве электроэнергии по конденсационному циклу. Благодаря этому существенно (на 40—50%) снижается удельный расход топлива на выработку электроэнергии.

Среди тепловых электростанций в России основную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции. Размещаются они, в основном,  у источников дешевого топлива или в местах потребления.[9]

Таблица 2. Размещение крупнейших ГРЭС по Федеральным округам и субъектам    федерации¹

¹ http://ru.wikipedia.org/wiki

          Центральные электростанции – это электростанции, располагающиеся в крупных городах, а также в районах пиковых нарушений.

           В связи с большим количеством выбросов вредных веществ теплоэлектростанциями в 1997 году было принято Киотское Соглашение (Киотский Протокол) - дополнительное соглашение к Рамочной Конвенции ООН об изменении климата. Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008-2012 годах по сравнению с 1990 годом.

         Киотский протокол стал первым международным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

          Страны Приложения «B» Протокола определили для себя количественные обязательства по ограничению либо сокращению выбросов на период с 1 января 2008 года по 31 декабря 2012 года. Цель ограничений — снизить в этот период совокупный средний уровень выбросов 6 типов газов (CO2, CH4, гидрофторуглеводороды, перфторуглеводороды, N2O, SF6) на 5,2 % по сравнению с уровнем 1990 года.      

Основные обязательства взяли на себя индустриальные страны:

Евросоюз должен сократить выбросы на 8 %

Япония и Канада — на 6 %

Страны Восточной Европы и Прибалтики — в среднем на 8 %

Россия и Украина — сохранить среднегодовые выбросы в 2008—2012 годах на уровне 1990 года.

Развивающиеся страны, а также Китай и Индия, обязательств на себя не брали.

        На сегодняшний день протокол ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов).

        В 2012 году заканчивается действие Киотского соглашения по ограничению выбросов парниковых газов — прежде всего диоксида углерода СО2, метана СН4 и оксидов азота N2O.

         Киотский протокол бесспорно имел важное символическое значение как свидетельство обеспокоенности всего человечества теми изменениями климата, которые происходят на его глазах. Вместе с тем очевидно, что подписанное соглашение не смогло стать реальным инструментом снижения выбросов парниковых газов.

         Киотский протокол не стимулировал развития исследований по использованию альтернативных источников энергии и внедрению методов получения энергии, не связанных с эмиссией парниковых газов. Кроме того, Киотский протокол не решал проблему адаптации к уже происходящим изменениям климата, ударяющим прежде всего по бедным странам третьего мира, располагающихся в тропических и субтропических районах земного шара.[14]

3.2     Гидравлические электростанции

            Гидроэлектростанции (ГЭС) — электростанции, в качестве источника энергии использующие энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновляемые ресурсы, они просты в управлении и имеют высокий КПД – более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия – самая дешевая. К огромным достоинствам ГЭС относится высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов, что 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.

Главные недостатки в работе гидравлических электростанций – долгое строительство и сезонные колебания в выработке электроэнергии.

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.

Запасы гидроресурсов и эффективность использования водной энергии в районах России различны. Большая часть гидроэнергоресурсов страны (более 2/3 запасов) сосредоточена в Сибирском и Дальневосточном ФО. В этих федеральных округах исключительно благоприятные природные условия для строительства и функционирования ГЭС - многоводность, естественная зарегулированность рек (например, реки Ангары озером Байкал), позволяющие вырабатывать энергию на мощных ГЭС равномерно, без сезонных колебаний, наличие скальных оснований для возведения высоких плотин и  др. Эти и другие особенности обусловливают здесь более высокую экономическую эффективность строительства ГЭС.

Поэтому самые крупные в стране ГЭС построены на реках Сибирского ФО (Ангара, Енисей). На реках России строительство ГЭС ведется, как правило, каскадами, которые представляют собой группу электростанций, расположенных ступенями по течению водного потока, для последовательного использования его энергии. Крупнейший в мире Ангаро-Енисейский гидроэнергетический каскад имеет общую мощность около 22 млн. кВт.

В европейской части страны, испытывающей острый дефицит в электроэнергии, весьма перс­пективно строительство особого вида гидроэлектростанций – гидроаккумулирующих (Кубанская, Загорская ГАЭС). ГАЭС – это вспомогательные электростанции, их энергия нужна, чтобы закачивать воду из нижнего водохранилища в верхнее. Строятся ГАЭС для повышения КПД ГЭС.[5]

Каскад из мощных электростанций создан также в европейской части страны на Волге и Каме (Волжско-Камский каскад). Всего Волжско-Камский каскад состоит из 13 гидроузлов об­щей мощностью 11,5 млн. кВт. А именно: Загорская ГАЭС и Загорская ГАЭС-2, ГЭС канала им. Москвы, Угличская ГЭС, Рыбинская ГЭС, Нижегородская ГЭС, Чебоксарская ГЭС, Жигулёвская ГЭС, Волжская ГЭС, Саратовская ГЭС, Воткинская ГЭС, Камская ГЭС, Нижнекамская ГЭС.

Волжско-Камский каскад

Таблица 3. Действующие ГЭС России ¹