Электроэнергетика

Электроэнергетика

План курсовой работы.

Введение.

Глава 1. Значение крупных электростанций и узлов.

Глава 2. Принципы и факторы размещения

электроэнергетики.

Глава 3. Экономическая оценка энергетических ресурсов России и

их размещение.

Глава 4. География электроэнергетического хозяйства России.

Глава 5. Характеристика структуры электроэнергетики ведущих

регионов.

Глава 6. Современные проблемы размещения электроэнергетики в

условиях перехода к рынку и перспективы дальнейшего

развития.

Заключение.

Список использованной литературы.

Введение.

Электроэнергетика - составляющая часть энергетики, обеспечивающая

электрификацию хозяйства страны на основе рационального производства

и распределения электроэнергии. Она имеет очень важное преимущество

перед энергией других видов - относительную легкость передачи на

большие расстояния, распределения между потребителями, преобразования

в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую, свет).

Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее

продукция не может накапливаться для последующего использования,

поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и во

времени, и по количеству (с учетом потерь).

Становление электроэнергетики России связано с планом ГОЭЛРО

(1920 г.) сроком на 15 лет, который предусматривал строительство 10

ГЭС общей мощностью 640 тыс. кВт. План был выполнен с

опережением: к концу 1935 г. было построено 40 районных

электростанций.

Таким образом, план ГОЭЛРО создал базу индустриализации России,

и она вышла на второе место по производству электроэнергии в

мире.[1]

Доля СССР в мировом производстве электроэнергии в 1988 году

составила около 15,5%, а США – 25%.

Россия не только полностью обеспечена топливно-энергетическими

ресурсами, но и экспортирует их.

Последние 50 лет электроэнергетика является одной из наиболее

динамично развивающихся отраслей народного хозяйства России. Основное

потребление электроэнергии в настоящее время приходится на долю

промышленности, в частности тяжелой индустрии (машиностроения,

металлургии, химической и лесной промышленности).

В промышленности электроэнергия применяется в действие различных

механизмов и самих технологических процессах; без нее невозможно

действие современных средств связи и развитие кибернетики,

вычислительной и космической техники.

Так же велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве,

транспортном комплексе и в быту.

Глава 1. Значение крупных электростанций и узлов.

Электроэнергетика отличается большим районообразующим значением.

Обеспечивая научно-технический прогресс, она решающим образом

воздействует не только на развитие, но и на территориальную

организацию производительных сил, в первую очередь промышленности.

Передача энергии на большие расстояния способствует более

эффективному освоению топливно-энергетических ресурсов независимо от

их удаленности от места потребления.

Электроэнергетика способствует увеличению плотности размещения

промышленных предприятий.

В местах больших запасов энергетических ресурсов концентрируются

энергоемкие (производство алюминия, магния, титана, ферросплавов) и

теплоемкие (производство химических волокон, глинозема) производства,

в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости

готовой продукции значительно выше, чем в традиционных отраслях.

Особенно велика роль электроэнергетики как районообразующего

фактора в Сибири и на Дальнем Востоке. В этих районах она

определяет их специализацию и служит основой для формирования

территориально-промышленных комплексов (ТПК). Например, Саянский ТПК.

На базе Саяно-Шушенской ГЭС развивается электрометаллургия;

сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных

металлов, строится молибденовый комбинат.

Крупные промышленные узлы тоже играют районообразующую роль.

Промышленный узел - это комплексно спланированное на общей территории

сочетание предприятий, рационально использующих минерально-сырьевые,

энергетические, сельскохозяйственные и трудовые ресурсы; связанных

единством смежных, вспомогательных и обслуживающих производств;

единым транспортным обеспечением и общей строительной базой.

Например:

1. Иркутско-Черемховский узел. На базе Иркутской ГЭС и ТЭЦ в

Иркутске, Шелехово и Ангарске работает алюминиевый завод,

предприятия машиностроения, легкой, целлюлозно-бумажной,

химической промышленности.

2. Братский узел. Энергия, вырабатываемая Братско-Усть-Илимской

ГЭС, обеспечивает работу лесоперерабатывающей и горнодобывающей

промышленности, машиностроения и завода ферросплавов.

Глава 2. Принципы и факторы размещения электроэнергетики.

Принципы размещения производства представляют собой исходные

научные положения, которыми руководствуется государство в своей

экономической политике.

Основные принципы развития электроэнергетики.

1. Концентрация производства электроэнергии путем строительства

крупных районных электростанций, использующих дешевое топливо

и гидроэнергоресурсы.

2. Комбинирование производства электроэнергии и теплоты

(теплофикация городов и индустриальных центров).

3. Широкое освоение гидроресурсов с учетом комплексного решения

задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения, ирригации и

рыбоводства.

4. Развитие атомной энергетики (особенно в районах с напряженным

топливно-энергетическим балансом).

5. Создание энергосистем, формирование высоковольтных сетей.

Электроэнергетика характеризуется быстрыми темпами роста и

высоким уровнем централизации (районные электростанции производят

свыше 90% электроэнергии в стране).

На размещение производительных сил также влияют

энергоэкономические условия: обеспеченность района энергетическими

ресурсами, величина запасов, качество и экономические показатели.

Факторами размещения принято считать совокупность условий для

наиболее рационального выбора места размещения хозяйственного

объекта, группы объектов, отрасли или конкретной территориальной

организации структуры хозяйства республики, экономического района,

ТПК.

Непосредственное воздействие на размещение промышленности

оказывает сравнительно небольшое число факторов: сырьевой, топливно-

энергетический, водный, рабочей силы, потребительский и транспортный.

Степень влияния некоторых факторов на размещение

электроэнергетики показана в таблице.[2]

|Отрасль |Сырьевой |Топл.-энерг. |Трудовой |Потреб. |

|Вся электроэнер. |-------------|++ |-------------|++ |

| |-- | |-- | |

|КЭС |-------------|++ |-------------|++ |

| |-- | |-- | |

|ТЭЦ |-------------|-------------|-------------|+++ |

| |-- |--- |-- | |

|ГЭС |-------------|+++ |-------------|-------------|

| |-- | |--- |-- |

|АЭС |-------------|-------------|-------------|+++ |

| |-- |-- |--- | |

Условные обозначения: +++ - решающее влияние;

++ - сильное влияние;

+ - слабое влияние;

- - отсутствие влияния.

Глава 3. Экономическая оценка энергетических ресурсов России и их

размещение.

Энергетические ресурсы на территории России расположены крайне

неравномерно. Основные их запасы сконцентрированы в Сибири и на

Дальнем Востоке (около 93% угля, 60% природного газа, 80%

гидроэнергоресурсов), а большая часть потребителей электроэнергии - в

европейской части страны.

Одним из самых распространенных источников топлива для

электростанций является уголь. Россия располагает большими запасами

и занимает первое место в мире по разведанным запасам углей.

Наиболее благоприятны условия добычи угля в Кузнецком (40% всей

добычи России), Канско-Ачинском, Южно-Якутском и Печерском бассейнах.

Уголь Кузнецкого бассейна по запасам (балансовые – 600 млрд. т),

качеству и мощности пластов (6-25 м) занимает одно из первых мест

в мире. Кузнецкие угли высококалорийны (до 8,6 тыс. ккал), а также

в этом районе разведаны значительные запасы коксующихся углей.

Мощность пластов бурых углей Канско-Ачинского бассейна,

расположенного в пределах Кемеровской области и Красноярского края,

огромна (14-70 м). Теплотворность их невелика – 2,8-4,6 тыс. ккал, но

они имеют самую низкую себестоимость в России, т.к. есть условия

для открытой добычи. Здесь создается программно-целевой ТПК с

крупными тепловыми электростанциями. Также ресурсами углей располагают

и другие районы России: Центральный, Уральский, но условия добычи

там менее благоприятны.

В России разведано несколько сотен месторождений нефти. В

настоящее время главным районом добычи является Западная Сибирь

(2/3 добываемой в России нефти). Основные месторождения находятся в

среднем течении Оби (Самотлорское, Усть-Балыкское, Мегионское,

Александровское и др.). Также запасами нефти обладают Волго-Уральский

район (Татарстан, Башкортостан), Европейский Север (республика

Коми), Северный Кавказ (Чечня и Дагестан) и Дальний Восток (о.

Сахалин). В настоящее время разведанность европейской части РФ и

Западной Сибири на нефть достигает 65-70%, а в Восточной Сибири и

на Дальнем Востоке - 6-8%. Шельфы морей разведаны лишь на 1%.[3]

Но именно на эти труднодоступные регионы приходится около половины

перспективных и прогнозируемых ресурсов нефти.

Ресурсами природного газа наиболее хорошо обеспечены Западная

Сибирь, Поволжье, Урал и Северный Кавказ. В Западной Сибири

выделяют три крупных газоносных области: Тазовско-Пурпейскую

(основные месторождения – Тазовское, Медвежье, Ямбургское, Уренгойское,

Надымское); Березовскую (месторождения – Игримское, Пунгинское,

Пахромское); Васюганскую (месторождения – Усть-Сильгинское, Лугинецкое,

Мыльджинское). В Оренбургской области и республике Коми созданы

ТПК на базе газово-конденсатных месторождений.

Основными запасами торфа обладают Западная Сибирь, Европейский

Север, Урал, Северо-Западный, Центральный районы. В электроэнергетике

торф служит топливом для ТЭС.

Огромные запасы гидроэнергоресурсов сосредоточены в восточных

районах России на Ангаре, Енисее, Оби, Иртыше и в европейской

части - на Волге и Каме.

Также энергетическими ресурсами являются горючие сланцы, уран,

энергия ветра, приливов и отливов, солнечная радиация и внутреннее

тепло Земли. Многие из них являются нетрадиционными и пока еще не

используются широко.

Глава 4. География электроэнергетического хозяйства России.

В нашей стране производится и потребляется огромное количество

электроэнергии. Она почти полностью вырабатывается тремя основными

типами электростанций: тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями.

Индексы физического объема продукции по отраслям

промышленности (1990 = 100).[4]

|Отрасль | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 |1995 в |

|промышлен- | | | | |процентах |

|ности | | | | |к 1994 |

|Электроэнер- | 96 | 91 | 83 | 80 | 97 |

|гетика | | | | | |

Производство электроэнергии электростанциями

(млрд. кВт-ч).[5]

| |1970 |1980 |1990 |1991 |1992 |1993 |1994 |1995 |

|Все: |470 |805 |1082 |1068 |1008 |957 |876 |860 |

| ТЭС |373 |622 |797 |780 |715 |663 |601 |583 |

| ГЭС |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. ТЭС всего

мира ежегодно выбрасывают в атмосферу 200-250 млн. т золы и около

60 млн. т сернистого ангидрида[6], а также поглощают огромное

количество кислорода. Установлено, что уголь в микродозах почти

всегда содержит U238, Th232 и радиоактивный изотоп углерода.

Большинство ТЭС России не оснащены эффективными системами очистки

уходящих газов от оксидов серы и азота. Хотя установки, работающие

на природном газе экологически существенно чище угольных, сланцевых

и мазутных, вред природе наносит прокладка газопроводов (особенно в

северных районах).

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

Страницы: 1, 2