География электроэнергетической промышленности

¹ http://www.rushydro.ru

        3.3 Атомные электростанции

Атомные электростанции (АЭС) производят электроэнергию более дешевую, чем ТЭС, работающие на угле или мазуте, в отличие от последних, не дают выбросов в атмосферу (при нормальной безаварийной работе).  

           Главный фактор размещения атомных электростанций, использующих в своей работе высокотранспортабельное, ничтожное по весу топливо (для полной годовой загрузки АЭС требуется всего несколько килограммов урана), - потребительский. Действие этого фактора проявляется в приближении производства к местам потребления готовой продукции.[3]

        Крупнейшие АЭС в нашей стране в основ­ном расположены в Северо-Западном ФО (Ленинградс­кая – 27,6 млрд. кВт-ч, Кольская  — 10,7 млрд. кВт-ч), Центральном ФО (Смоленская — 20,8 млрд. кВт-ч, Калининская — 22,4 млрд. кВт-ч, Кур­ская – 28,7 млрд. кВт-ч, Нововоронежская -11,8 млрд. кВт-ч) и Приволжском ФО (Балаковская  — 31,7 млрд. кВт-ч).

Менее мощные АЭС созданы в Уральском ФО (Белоярская – 3,9 млрд. кВт-ч), Дальневосточном ФО (Билибинская — 0,2 млрд. кВт-ч),  Центральном ФО (Обнинская в Калужской области — опытная АЭС). В Южном ФО запущена Ростовская АЭС (12,4 млрд. кВт-ч).

В феврале 2010 года в Калининградской области была заложена Балтийская АЭС. Она будет состоять из двух энергоблоков общей мощностью 2300 МВт. Срок пуска первого энергоблока планируется в 2016 году, второго – в 2018 году.[12]

Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства. В настоящее время ситуация меняется. Правительством РФ было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС.

В связи с катастрофой, были пересмотрены принципы размещения АЭС с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий (в частности, достаточного количества воды), плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных ситуациях. Принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой территории землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, АСТ – не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанций: АЭС- 8 млн кВт, АСТ – 2 млн кВт.[12]

Преимущества АЭС:

– Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки (1 кг  урана заменяет 2500 т угля);

–  АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС) и  не поглощают кислород;

–  Возможность хранения отходов.

К негативным последствиям работы АЭС относятся:

                   Трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станции 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 вследствие несовершенной системы защиты;

                   Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

          Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участи государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделений необходимых средств.[12]

Таблица 4.  АЭС России¹

¹ http://aenergy.ru

           3.4 Нетрадиционные источники энергии

В общую типологию электростанций включаются электростанции, работающие на так называемых нетрадиционных источниках энергии. К ним относят:

– энергию приливов и отливов;

– энергию малых рек;

– энергию ветра и Солнца;

– геотермию;

– энергию горючих отходов и выбросов;

– энергию вторичных или сбросовых источников тепла и другие.

          В настоящее время суммарная мировая установленная мощность геотермальных электростанций составляет более 6 тыс. МВт, ветроэлектростанций - более 4 тыс. МВт, солнечных - более 400 МВт, приливных - более 250 МВт, а всего с учетом малых ГЭС и других нетрадиционных электростанций - более 30 тыс. МВт.[14]

Геотермальные электростанции

Геотермальные электростанции - вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

ГеоТЭС на парогидротермах географически “привязаны” к районам парогидротермальных месторождений (Камчатка, Курилы). Поэтому в целом в энергетике России этот вид ГеоТЭС не может играть значительной роли, но для указанных районов они могут почти полностью удовлетворить потребности в электроэнергии. В этих районах ГеоТЭС уже сейчас имеют коммерческую привлекательность с учетом высокой стоимости привозного топлива. На сегодняшний день, в России действует 5 ГеоТЭС: Верхне-Мутновская, Мутновская, Менделеевская, Океанская и Паужетская. Все они находятся в Дальневосточном ФО.[14]

Ветроэлектростанции

Если к настоящему времени мировая системная ветроэнергетика превратилась в отрасль электроэнергетики, вносящую в отдельных странах ощутимую долю в производство электроэнергии, то практическое развитие ветроэнергетики в России находится на начальном этапе. Разработано несколько типов ветроэлектроустановок (ВЭУ). Установлены и находятся в опытно-промышленной эксплуатации до 10 ВЭУ мощностью 250 кВт и одна - мощностью 1 МВт. Последняя смонтирована в 1994 г., однако из-за недостатка средств до сих пор не сдана в эксплуатацию. В стадии проектирования находится несколько ветроэлектростанций (ВЭС). Однако, в отличие от ГеоТЭС, прогнозы масштабов развития ВЭС содержат существенный элемент неопределенности.[14]

Солнечные электростанции

Перспективы развития солнечных электростанций (СЭС) также являются неопределенными вследствие их сегодняшней неэкономичности. Вместе с тем, только на лабораторном уровне без достаточно масштабного эксперимента, то есть без создания экспериментальных и опытно-промышленных СЭС мегаваттной мощности как фотоэлектрических, так и термодинамических, невозможна отработка технологий солнечной электроэнергетики, определение путей повышения их технико-экономических показателей. Поэтому, с точки зрения целесообразности, необходимо вернуться к разработке Кисловодской экспериментальной фотоэлектростанции мощностью 1 МВт, по которой уже выполнены некоторые проектные проработки.[14]

Приливные электростанции

Несколько особняком от других нетрадиционных электростанций находятся приливные электростанции (ПЭС). Если ГеоТЭС, ВЭС и СЭС являются по преимуществу модульными, мощность их относительно невелика и может наращиваться постепенно, то мощность предполагаемых к созданию в России ПЭС исключительно велика (Тугурская ПЭС на Охотском море мощностью 7800 МВт, Мезенская на Белом море мощностью 19200 МВт), а число их агрегатов исчисляется сотнями. В настоящее же время в России работает лишь одна более-менее крупная ПЭС – Кислогубская мощностью 1,7 МВт, расположенная в Северо-Западном ФО.[14]

            Малые гидроэлектростанции

            Малые гидроэлектростанции (МГЭС) — гидроэлектростанции, вырабатывающие сравнительно малое количество электроэнергии. Общепринятого для всех стран понятия малой гидроэлектростанции нет, в качестве основной характеристики таких ГЭС принята их установленная мощность. В России МГЭС считаются гидроэлектростанции мощностью менее 25 МВт. В России действует около сотни малых ГЭС мощностью до 6 МВт, с суммарной мощностью 90 МВт и выработкой около 200 млн. кВт-ч в год, большинство строящихся в стране малых станций находится на Северном Кавказе.[14]

Основные направления развития малой гидроэнергетики на ближайшие годы следующие:

•   строительство малых ГЭС при сооружаемых комплексных гидроузлах,

•   модернизация и восстановление ранее существовавших МГЭС,

•   сооружение МГЭС на существующих водохранилищах и малых реках, на имеющихся перепадах на каналах и трубопроводах подвода и отвода воды на объектах различного хозяйственного назначения.[16]

Таблица 5. Нетрадиционные источники энергии¹

¹ http://ru.wikipedia.org/wiki

         Крупнейшим электростанциям присуще районообразующее (регионообразующее) значение – это когда в центрах производства электроэнергии образуются Территориально-производственные комплексы (ТПК), промышленные центры (ПЦ) и промышленные узлы (ПУ).                

          Примерами таких электростанций могут быть Красноярская ГЭС – Канско-Ачинский ТПК, Красноярский ПУ, ПЦ: Красноярск, Канск, Ачинск, Братская и Усть-Илимская ГЭС – Братско-Усть-Илимский ТПК, Братский ПУ, ПЦ: Братск, Усть-Илимск, Железногорск-Илимский, также сюда можно отнести Нижнекамский ТПК, Нижнекамско-Набережночелнинский ПУ, Казанский ПУ, ПЦ: Нижнекамск, Набережные Челны, Казань, сформированные на базе Нижнекамской ГЭС.

Глава 4. Современное состояние электроэнергетики России   и

перспективы дальнейшего развития

            4.1 Единая Энергосистема России

         Многочисленные тепловые, атомные и гидроэлектростанции России объединены линиями высоковольтных электропередач в единую энергетическую системы (ЕЭС).

           ЕЭС России - развивающийся в масштабе всей страны высокоавтоматизированный комплекс электростанций, электрических сетей и объектов электросетевого хозяйства, объединенных единым технологическим режимом и централизованным оперативно-диспетчерским управлением.  Одним из основных звеньев современных энергосистем являются ЛЭП (Линии электропередач). В настоящее время сооружаются ЛЭП двух видов: воздушные, которые несут ток по проводам над поверхностью земли, и подземные, которые передают ток по силовым кабелям, проложенным, как правило, в траншеях под землей.

           ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В настоящее время ЕЭС России включает в себя 77 энергосистем, работающих в составе шести работающих параллельно ОЭС — ОЭС Центра, Юга, Северо-Запада, Средней Волги, Урала и Сибири и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России. Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге).

           Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России:

–  снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт

– сокращение потребности в установленной мощности электростанций на   10-12 ГВт

– оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива