Топливно энергетический крмплекс

              ТЭЦ размещаются в пунктах  потребления пара или горячей  воды, поскольку передача тепла  по трубопроводам экономически  целесообразна лишь на небольшие  расстояния. При проектировании и сооружении тепловых электростанций учитываются климатические условия отдельных регионов страны. Это позволяет удешевлять и сокращать сроки строительства.

              Важным направлением в развитии  электроэнергетики является также строительство гидроэлектростанций. По плану ГОЭЛРО еще в 1920-е годы предусматривалось строительство гидроэлектростанций общей мощностью 640 тыс. кВт.

                 Гидроэнергетическое строительство  развертывалось быстрыми темпами. За предвоенный период были построены ГЭС общей мощностью свыше 1 млн. кВт (Волховская, Свирская и др.).

                  В практической работе по размещению  электростанций большое значение  имеет кооперирование гидроэлектростанций  с тепловыми электростанциями. Это  обусловлено тем, что выработка  электроэнергии на гидростанциях  сильно колеблется в течение  года в связи с изменениями водного режима рек. Объединение тепловых и гидравлических электростанций в одной энергосистеме позволяет компенсировать недостатки в выработке энергии на гидростанциях в маловодные периоды года за счет электроэнергии, вырабатываемой на тепловых электростанциях.

                    Структура выработки электроэнергии  примерно следующая: 66-68% производят тепловые электростанции, около 18% гидростанции, остальное атомные.    

Тепловые  электростанции (ТЭС).

             Основной тип электростанций в России – тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, мазут, сланцы, торф). На их долю приходится около 68% производства электроэнергии. Основную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах.  

            На размещение тепловых электростанций  оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Они 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 преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Крупнейшие ГРЭС приводятся в таблице 2.

Таблица 2.Размещение ГРЭС мощностью более 2 млн. кВт

               Крупными тепловыми электростанциями  являются Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, работающие на углях Канско-Ачинского бассейна, Сургутская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС – на газе.

              Преимущества тепловых электростанций  по сравнению с другими типами  электростанций – это относительно  свободное размещение, связанное  с широким распространением топливных  ресурсов в России; способность  вырабатывать электроэнергию без  сезонных колебаний (в отличие  от ГЭС). К недостаткам относятся:  использование невозобновимых топливных ресурсов, низкий КПД, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. КПД обычной ТЭС – 37-39%.

               Тепловые электростанции всего  мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200-250 млн.т. золы и около 60 млн.т. сернистого ангидрида; кроме того, они поглощают огромное количество кислорода. К настоящему времени установлено, что радиоактивный фон вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в мире в среднем в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (так как обычный уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит уран-238, торий-232 и радиоактивный изотоп углерода). ТЭС нашей страны в отличие от зарубежных до сих пор не оснащены сколько-либо эффективными системами очистки уходящих газов от оксидов серы и азота. ТЭС, работающая на природном газе, экологически значительно чище угольных, мазутных и сланцевых, но огромный экологический вред наносит природе прокладка газопроводов, особенно в северных районах.

           Несмотря на отмеченные недостатки, в перспективе доля ТЭС в  приросте производства электроэнергии  должна составить 78-85%.

           Топливный баланс тепловых электростанций  России характеризуется преобладанием газа и мазута. Тепловые электростанции восточных районов будут базироваться в основном на угле, прежде всего на дешевом угле открытой добычи Канско-Ачинского бассейна.

Гидравлические электростанции (ГЭС).

           ГЭС находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии (в 2004 году около 21,0%). Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управление (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД - более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия самая дешевая.

            Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период, причем, только в многоводные годы, поэтому, несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами, ГЭС не могут служить основой выработки электроэнергии в стране.

              Наиболее мощные ГЭС (таблица  3) построены в Сибири, где освоение  гидроресурсов наиболее эффективно.

Таблица 3.ГЭС мощностью более 2 млн. кВт

                ГЭС можно разделить на две  основные группы: расположенные на крупных равнинных реках и на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях: ухудшается санитарное состояние водоемов; нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах.

               Самые крупные ГЭС в стране  входят в состав Ангаро-Енисейского  каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская - на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская, - на Ангаре, строится  Богучанская ГЭС (4 млн. кВт).

                В Европейской части страны  создан крупный каскад ГЭС  на Волге. В его состав входят  Иваньковская, Угличская, Рыбинская,  Городецкая, Чебоксарская, Волжская (вблизи Самары), Саратовская, Волжская (вблизи Волгограда) ГЭС.

              Весьма перспективным является  строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами – верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность в электроэнергии мала, эта вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний, потребляя при этом излишки энергии, производимой ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывающие энергию. В России, особенно в ее Европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС. Построена Загорская ГАЭС (1,2 млн. кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн. кВт).

Атомные электростанции

                 Доля атомных электростанций в суммарной выработке электроэнергии  - более 14% (в США – 19,6%, в Великобритании – 18,9, в ФРГ – 34, в Бельгии – 65, во Франции – свыше 76%). Фактически удельный вес АЭС составляет только 10,5%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только четыре энергоблока. В настоящее время ситуация меняется: правительством РФ было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС.

                  Сейчас в России действуют  девять АЭС (таблица 4). Еще четырнадцать  АЭС и АСТ (атомных станций  теплоснабжения) находятся в стадии проектирования, строительства или временного законсервированы.

Таблица 4.Мощность действующих АЭС.

                 В настоящее время введена  практика международной экспертизы  проектов и действующих АЭС.  В результате проведенной экспертизы были приняты решения: выведены из эксплуатации два блока Воронежской АСТ, планируется вывод Белоярской АЭС, законсервирована практически готовая Ростовская АЭС, пересматривается еще ряд проектов. Было установлено, что места расположения АЭС выбраны неудачно, а качество их сооружения и оборудования не всегда отвечало нормативным требованиям. 

                Были пересмотрены принципы размещения  АЭС с учетом потребности района  в электроэнергии, природных условий  (в частности, достаточное количество воды), плотности населения. При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площади землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для АСТ – не ближе 5 км; ограничивается суммарная мощность электростанций: АЭС – 8 млн. кВт, АСТ – 2 млн. кВт.