Развитие и размещение электроэнергетики России

К новым разработкам  в атомной энергетике можно отнести  создание АТЭЦ и АСТ. АТЭЦ помимо электрической энергии производится и тепловая, а на АСТ – только тепловая.

Важная черта нашей  энергетической системы – централизация. Около 90% электроэнергии производят крупные  ГЭС, ТЭС и АЭС, которые объединены в электрическую сеть высоковольтными линиями электропередачи. Большинство населенных пунктов присоединены к ним, так что 87% населения получают электроэнергию централизованно. Однако большая часть территории России с низкой плотностью населения еще не подключена к центральным энергетическим системам. Около 10 млн. жителей Крайнего Севера, Дальнего Востока и других регионов не имеют выхода к энергетическим сетям. Решить эту проблему проще всего, используя нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ), потенциал которых в России чрезвычайно велик. К нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относятся геотермальная энергия, энергия биомассы, энергия ветра, солнечная энергия, фотоэлектричество. К примеру, геотермальные электростанции выбрасывают в атмосферу в 100 и более раз меньше углекислого газа, чем тепловые.

Использование НВИЭ имеет  три важных аспекта: экологический, региональный, инвестиционный. Экологические  достоинства особенно значимы в  свете Киотских соглашений по ограничению  выбросов парниковых газов (прежде всего углекислого газа), образующихся при сжигании обычного топлива. Региональное значение НВИЭ определяется тем, что в удаленных районах именно они позволяют обеспечить децентрализованное энергоснабжение и сократить завоз. Инвестиционная привлекательность заключается в том, что, как правило, сооружение этих установок не требует больших капиталовложений и трудозатрат.

Энергетические системы  играют важнейшую роль в более  планомерном размещении производства, широком внедрении во все отрасли  народного хозяйства электроэнергии и ее  более рациональным использовании. При этом доля тепловых станций главная (таблица 3)

 

Таблица 3

 

Производство электроэнергии на разных типах электростанций России, млрд. кВт/ч 

Тип электростанций	2005	2008	2011
Тепловые	629	710	714
Гидроэлектростанции	175	167	168
Атомные	149	163	173

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Проблемы электроэнергетики

 

В структуре снабжения  энергетики органическим топливом основное место занимает газ, доля которого составляет около 60-64%. Уголь обеспечивает 26–29%. Доля мазута в пределах 7–13%, торфа – 0,3%. Такая большая доля газа, несмотря на все его экономические и экологические преимущества, явно нерациональна с точки зрения надежности энергообеспечения и энергетической безопасности страны. Это одна из основных проблем отечественной  энергетики.

Другой серьезнейшей проблемой является физическое и  моральное старение оборудования и  самих электростанций. Значительное количество энергоблоков в ближайшие  годы будет работать в зоне серьезного риска аварий. Последние 12-13 лет шел неуклонный процесс снижения инвестиций в электроэнергетику. Это привело почти к полному прекращению вводов новых и замещению устаревших электроэнергетических объектов.

В России много лет  сохраняется крайне низкий уровень  тепловой экономичности электроэнергетики на паровых турбинах – средний уровень КПД равен 35%, а старые небольшие электростанции работают даже с КПД до 25% . и если не направить все усилия на повышение технического уровня в этой области, при повышении цен на топливо до мирового уровня цена на электроэнергию в России может стать в 1,5-2 раза выше мировой.

В ведущих промышленных державах наметилась устойчивая тенденция  к сокращению энергоемкости создаваемой  единицы ВВП, а в России с начала 90-х гг. сохраняется противоположная тенденция. С 1990 по 1999 гг. энергоемкость ВВП России увеличилась на 32%, а энергоемкость промышленного производства – более чем на 45%. Этому способствовали факторы структурного характера, а также увеличение стоимости энергии и ее доли в общих издержках производства конечной продукции. Потенциал энергосбережения в промышленности используется не более чем на 2%. В целом по России лишь 10% промышленных предприятий инвестируют капитал в энергосберегающие проекты, хотя надо уделять более значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии.

 

 

 

 

4. Основные направления  перспективного развития  электроэнергетики  России

 

Перспективы развития энергетики России существенно определяются 
трендами развития мировой энергетики. Энергетика как основа функционирования экономики и общества призвана обеспечить растущее население планеты (с 6,3 млрд. человек в 2005 г. до 8 млрд. человек в 2030 г.) и развитие экономики со среднегодовыми темпами роста ВВП 3,5-4%. Это приведёт к росту энергопотребления в 1,3-1,5  раза к 2030 г., но неравномерно по регионам мира.

На жизни двух последних  поколений до 70% энергетических потребностей планеты обеспечивали нефть и природный газ. Их обычные ресурсы вполне достаточны для удовлетворения потребностей, по крайней мере, следующего поколения, а вместе с нетрадиционными ресурсами – и до конца XXI века.

Развитие к 2030 г. новых  технологий преобразования энергии  резко расширит возможности взаимозаменяемости природных энергоресурсов и существенно изменит как условия их конкурентоспособности, так и соответствие требованиям охраны окружающей среды.

Тенденции развития мировой  энергетики учитываются при разработке Энергетической стратегии России до 2030 года. Но энергетика России имеет важные особенности: низкую энергоэффективность экономики, слабую диверсификация энергоресурсов, высокую нагрузку ТЭК на окружающую среду и на экономику. В ИНЭИ РАН создана научно-методическая база для исследования этих проблем и прогнозирования развития энергетики, комплекс математических моделей и распределённые базы данных. Они широко используются при разработке Энергетической стратегии России на период до 2030 г. По Энергетической стратегии России ВВП вырастет до 2030 г. в 3,5 - 5 раз и расход энергии - на 45-75%. Это потребует двукратного снижения энергоёмкости ВВП. Россия имеет 20% мировых энергоресурсов, но отстаёт их разведка. При должной её интенсификации производство энергии увеличится на 25-45%. Уголь, АЭС и ГЭС станут замещать нефть и газ, доля последнего снизится с 42,5 до 41%.

Энергетика - крупнейший внутренний потребитель природного газа, и поэтому экономить газ в первую очередь планируется именно в ней. В качестве экономии предлагается заменить тепловые электростанции на природном газе атомной энергетикой. Для этого, согласно планам правительства, придется построить приблизительно 30 новых реакторов к 2020 г., чтобы  довести долю атомной энергетики в электрическом балансе до 25%. При этом вариант замещения газовой энергетики на атомную обычно преподносят как единственно возможный. Между тем одной из реальных альтернатив  является повышение эффективности использования газа в самой теплоэнергетике.

 Другая задача - оптимизация  развития электроэнергетики с  ростом мощности электростанций в 2-2,7 раза (в основном АЭС, ГЭС и угольные КЭС) и утроением электрических сетей. Экспорт энергоресурсов увеличится только на 15-25% до 950-1080 млн. к 2020 г. с тенденцией последующего снижения. Существенно вырастет нагрузка на окружающую среду, что не обеспечивает устойчивого развития. Поэтому рассматривается сценарий с замедлением роста расхода энергии с 65% до 30% за счёт более быстрого снижения энергоёмкости ВВП (но медленнее тренда последних 10 лет). Это радикально изменит электроэнергетику: при приоритете АЭС и ГЭС угольные ТЭС уступят современным парогазовым технологиям и кратно вырастет использование возобновляемой энергии. В результате расход газа на ТЭС уменьшится, и его добыча стабилизируется без снижения экспорта газа. После 2015 г. может снизиться и добыча угля. Тогда эмиссия парниковых газов стабилизируется с 2015 г. в диапазоне 78-82% от уровня 1990 года.

Необходим рост инвестиций не в производство электроэнергии, а в энергосберегающие технологии, а также в использование новых  или альтернативных источников энергии, что даст возможность обеспечить в стране экономию энергоресурсов, особенно минерального топлива, и будет способствовать уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Сейчас перед отраслью стоит ряд проблем. На данном этапе, в России выброс вредных веществ  в окружающую среду на единицу  продукции превышает аналогичный  показатель на западе в 6-10 раз.

Экстенсивное развитие производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что экологический фактор долгое время учитывался крайне мало или вовсе не учитывался. Наиболее не экологична  угольная ТЭС, вблизи них радиоактивный уровень в несколько раз превышает уровень радиации в непосредственной близости от АЭС. Экологические параметры, установленные ранее не обеспечивают полной экологический чистоты, в соответствии с ними строилось большинство электростанций. Новые стандарты экологической чистоты вынесены в специальную государственную программу “Экологически чистая энергетика»

Развитие атомной энергетики в России неотвратимо и это  сейчас понимает большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики потребовал бы колоссальных затрат. Так, если выключить сегодня все АЭС, потребуется дополнительно 100 млн. тонн условного топлива, которое просто неоткуда взять. Известно, что себестоимость атомной энергии значительно превышает себестоимость электроэнергии, полученный на тепловых или гидравлических станциях, однако использование энергии АЭС во многих конкретных случаях не только незаменимо, но и является экономически выгодным.

Принципиально новое  направление в развитии энергетики и возможной замене АЭС представляют по безтопливным электрохимическим  генераторам.

Потребляя натрий, содержащийся в морской воде в избытке этот генератор имеет КПД около 75%. Продуктом реакции здесь является хлор и кальцинированная сода, и причем возможно последующее использование этих веществ в промышленности .

 В условиях рынка  и развития энергетического хозяйства  необходимо исходить из принципов:

• -учитывать в первую очередь строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо – природный газ;
• -создать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций;
• -строить небольшие по мощности электростанции с учетом  потребностей в электроэнергии некрупных регионов;
• -объединить различные типы электростанций в единую энергосистему;
• -сооружать гидроаккумулирующие станции на малых реках,  особенно в остродефицитных по энергии районах России;
• -использовать в получении электрической энергии нетрадиционные виды топлива, энергию ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т. д.
• Национальная программа повышения качества энергоснабжения.