История развития производства электроэнергии. Современная электроэнергетика

Топливно-энергетический комплекс страны охватывает получение, передачу, преобразование и использование различных видов энергии и энергетических ресурсов.

Электроэнергетика - ведущая составляющая часть энергетики , обеспечивающая электрификацию хозяйства страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии.

Основная часть электроэнергии вырабатывается крупными электростанциями. Электростанции объединены между собой и с потребителями высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и образуют электрические системы .

Начало применения электричества положили открытие электрической дуги В. В. Петровым (1802 г.), изобретение П. Н. Яблочковым электрической дуговой свечи (1876 г.) и А. Н. Лодыгиным лампы накаливания (1873-1874 гг.).

Промышленное применение электроэнергии началось с создания Б. С. Якоби первого практически применимого электродвигателя с вращательным движением (1834-1837 гг.) и изобретения гальванопластики (1838 г.). В 1882 г. Н. Н. Бенардос открыл способ электросварки металлов.

Первые центральные электростанции постоянного тока мощностью несколько десятков, а позднее несколько сотен киловатт были сооружены в 80-х и начале 90-х годов XIX в. в Москве, Петербурге, Царском селе (ныне г.Пушкин) и ряде других городов. Эти электростанции почти не имели силовой нагрузки, и только с 1892 г., когда был пущен электрический трамвай в Киеве (первый трамвай в России), появляется некоторая силовая нагрузка у станций постоянного тока.

Небольшое напряжение станций постоянного тока (110-220 В) ограничивало радиус их действия, а тем самым и их мощность. Изобретение силового трансформатора (П. Н. Яблочков, 1876 г.) открыло возможность применения переменного тока высокого напряжения и значительно увеличило радиус действия электростанций.

Первые центральные электростанции однофазного переменного тока напряжением 2-2,4 кВ были сооружены в Одессе (1887 г.), Царском селе (1890 г.), Петербурге (1894 г.) и ряде других городов.

Переломным моментом в развитии электроснабжения вообще и электростанций в частности явилось создание в 1888-1889 гг. выдающимся русским инженером М. О. Доливо-Добровольским системы трехфазного переменного тока. Им впервые были созданы трехфазные синхронные генераторы, трехфазные трансформаторы и, что особенно важно, трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазным ротором.

Первая в России электростанция трёхфазного тока мощностью 1200 кВ∙А была сооружена инженером А. Н. Щенсновичем в 1893 г. в Новороссийске. Станция предназначалась для электрификации элеватора.

Подводя общие итоги развития электроэнергетики в дореволюционной России, можно сказать, что установленная мощность всех электростанций России в 1913 г. составляла около 1100 МВт при производстве электроэнергии около 2 млрд. кВт·ч в год. По уровню производства электроэнергии Россия занимала 15-е место в мире.

План ГОЭЛРО, принятый в 1920 г., предусматривал увеличение объема промышленного производства в стране примерно в 2 раза по сравнению с 1913 г. Основой такого роста промышленности, было намечавшееся в течение 10-15 лет сооружение 30 районных электростанций в различных регионах страны общей мощностью 1750 МВт. Выработку электроэнергии предполагалось довести до 8,8 млрд. кВт·ч в год.

План ГОЭЛРО был выполнен к 1 января 1931 г., то есть за 10 лет. Установленная мощность электростанций и выработка электроэнергии в различные исторические периоды приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1

Установленная мощность электростанций и выработка электроэнергии

преодоление сложившихся дисбалансов в электроэнергетике для поддержания в долгосрочной перспективе высоких и устойчивых темпов роста экономики;

увеличение эффективности производства, передачи и потребления электроэнергии на основе новейших высокоэффективных экологически чистых технологий.

В результате реформирования электроэнергетики из считавшейся ранее монопольной отрасли выделены конкурентные - производство и сбыт электрической энергии, а также естественно-монопольные - передача электрической энергии и оперативное диспетчерское управление в электроэнергетике.

Развитие экономики в долгосрочной перспективе характеризуется ростом потребления электроэнергии с 2007 по 2015 годы в среднем на 3,8 - 4 процента в год со снижением до 3,6 - 3,7 процента в 2016 - 2020 годы за счет структурных сдвигов в пользу менее электроемких производств и активизации мер по энергосбережению.

Для обеспечения указанных темпов роста производства и потребления электроэнергии с учетом необходимости формирования достаточных резервных мощностей потребуется обеспечение возможности доступа потребителей к услугам электроснабжения и ввод энергетических мощностей в 2007 - 2020 годах в размере 120 - 200 млн. кВт.

В период до 2011 года продолжится поэтапная либерализация оптового рынка электроэнергии и мощности с доведением в 2011 году доли электроэнергии и мощности, продаваемых по свободным ценам, до 100 процентов, за исключением поставок электрической энергии и мощности в неценовых зонах и поставок населению.

Планируется запуск долгосрочного рынка мощности, призванного обеспечить сооружение генерирующих мощностей в оптимальном объеме для удовлетворения спроса и создания необходимого резерва.

В период до 2014 года планируется доведение тарифов на электрическую энергию для населения до рыночного уровня в целях ликвидации перекрестного субсидирования между населением и прочими потребителями с усилением адресной защиты малоимущих групп населения.

В регулируемых секторах электроэнергетики с 2010 года (в распределительных сетевых компаниях с 2009 года, в магистральных - с 2010 года) будет осуществляться переход к установлению долгосрочных тарифов (не менее 5 лет) методом доходности инвестированного капитала. Такой метод обеспечивает возврат инвестированного капитала и доход на него на уровне, сопоставимом с уровнем дохода в других отраслях экономики, и направлен на стимулирование частных инвестиций в регулируемый сектор электроэнергетики. Применение долгосрочных тарифов стимулирует организации в регулируемом секторе экономики снижать расходы и технологические потери по отношению к установленному уровню. Помимо электроэнергетики и теплоснабжения метод доходности инвестированного капитала будет применяться и в других инфраструктурных отраслях, включая коммунальное хозяйство. Объединение энергетических систем Центра, Урала, Сибири и Дальнего Востока передачами постоянного и переменного тока на сверх- и ультравысоком напряжении обеспечит масштабное развитие угольных бассейнов и освоение гидропотенциала восточных регионов Российской Федерации. Уже в 2009 и 2010 годах будут проведены исследования и анализ макроэкономических эффектов реализации указанного метода.

Для достижения целевых параметров развития электроэнергетики необходимо решить следующие задачи:

сбалансированное развитие электроэнергетической отрасли, создание в ней оптимальной, экономически обоснованной структуры генерирующих мощностей и электросетевых объектов с целью надежного обеспечения потребителей страны электроэнергией и теплом;

диверсификация топливного баланса электроэнергетики за счет развития атомной и угольной генерации, использования гидропотенциала, а также потенциала прочих возобновляемых источников с соответствующим уменьшением доли газовой генерации в топливном балансе отрасли;

создание сетевой инфраструктуры, обеспечивающей полноценное участие энергокомпаний на рынке электроэнергии и мощности, усиление межсистемных связей для транзита электрической энергии и мощности в дефицитные регионы России, развитие экспорта электрической энергии;

минимизация потерь в электрических и тепловых сетях, а также уменьшение удельных расходов топлива на производство электроэнергии и тепла за счет внедрения передовых технологий и современного высокоэкономичного оборудования;

осуществление поэтапного сокращения уровней воздействия на окружающую среду объектов электроэнергетики за счет внедрения наилучших экологически безопасных мировых технологий при строительстве новых и реконструкции существующих предприятий электроэнергетики;

сохранение и развитие кадрового потенциала электроэнергетики;

формирование государственной системы управления развитием электроэнергетики на основе сочетания рыночных и государственных механизмов;

обеспечение существенного роста инвестиций в электроэнергетику для масштабного ввода новых энергетических мощностей и замены устаревшего оборудования;

обеспечение доступности присоединения потребителей к электрическим сетям;

Электроэнергетика, тепловая и атомная». Вначале мы вспомним, что такое электроэнергетика и какую роль она играет в жизнеобеспечении страны. Затем рассмотрим производство электроэнергии в России. Познакомимся с тепловыми и атомными электростанциями, и обсудим их сходства и отличия, достоинства и недостатки.

Тема: Общая характеристика хозяйства России

Урок: Электроэнергетика. Тепловая и атомная энергетика

Электроэнергетика - это часть топливно-энергетического комплекса, которая занимается производством электрической энергии и передачей её потребителю.

Значение электроэнергетики очень велико в хозяйстве страны и её людей.От электроэнергетики зависит развитие производства и обеспечение жизнедеятельности населения. Она воздействует на территориальное размещение промышлености. Россия занимает четвёртое место в мире по производству электроэнергии, уступая при этом США, Японии, Китаю.

Рис. 1. Страны-лидеры по производству электроэнергии

В России электроэнергия производится на электростанциях четырёх типов: тепловых, гидравлических, атомных и на электростанциях, использующих альтернативных источников энергии.

Рис. 2. Производство электроэнергии в России на электростанциях различных типов

Наибольшее количество электроэнергии производится на тепловых электростанциях. Они являются самым распространённым видом электростанций в России. Тепловые электростанции - это самые старые электростанции в России.

Рис. 3. Тепловые электростанции

Для своей работы электростанции используют: уголь, природный газ, мазут, сланцы, торф. При этом тепловая энергия преобразуется в электрическую. У тепловых электростанций большое количество недостатков: тепловые электростанции для своей работы требуют огромного количества трудовых ресурсов, которые необходимы для обслуживания этих станций; ресурсы, которыми пользуются тепловые электростанции, исчерпаемы и невозобновимы; тепловые электростанции очень плохо регулируются, для их остановки и запуска требуется очень много времени; кроме того, при сгорании топлива выделяется множество вредных веществ, которые уходят в атмосферу, поэтому электростанции являются главным загрязнителем атмосферного воздуха. Но у тепловых электростанций есть большие достоинства, которые делают их самыми распространёнными в России и в мире. Они очень легко и быстро сооружаются, вырабатывают электроэнергию круглогодично без сезонных колебаний в количестве вырабатываемой электроэнергии, кроме того, они могут быть построены как у источников сырья, так и около потребителя.

Тепловые электростанции бывают двух видов: конденсационные и теплоэлектроцентрали . Конденсационные самые популярные электростанции.Если они обслуживают большие районы и вырабатывают большое количество электроэнергии, то их называют государственными районными электростанциями или ГРЭС. В европейской части России ГРЭС используют чаще мазут и уголь.

Рис. 4. Рефтинская ГРЭС

Теплоэлектроцентрали - это тип станций, который вырабатывает не только электрическую энергию, но и производит тепло, которое направляется к потребителю.

Рис. 5. Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)

Особенностью географии теплоэнергетики является то, что они располагаются повсеместно. Самые крупные являются Сургутская ГРЭС, Костромская ГРЭС и Рефтинская ГРЭС.

Рис. 6. Тепловые электростанции России ()

Атомные электростанции - это второй тип электростанций, которые производят электроэнергию на территории России. Первая АЭС была построена в 1954 году в городе Обнинске.

Рис. 7. Атомная электростанция (АЭС)

В настоящее время АЭС производит 15% электроэнергии в России. В сравнении с ТЭС, АЭС имеют ряд преимуществ: не требуют постоянных и больших поставок топлива, ведь один килограмм урана заменяет 2.500 тонн угля, данный тип электростанций удобно располагать в электродефицитных местах и удалённых районах, а при безаварийной работе атомные электростанции оказывают незначительное воздействие на окружающую среду. Способ эксплуатации АЭС в Чернобыле и станции Фукусима, показал, что данный тип электростанций имеет ряд недостатков, прежде всего - это тяжелые последствия, которые происходят после аварий на АЭС. Кроме того, до сих пор не разработаны технологии утилизации отходов, которые образуются при работе АЭС. Станции плохо регулируются: для их остановки и включения требуется несколько недель.

Рис. 8. Действующие электростанции России ( ) В настоящий момент в России действуют 10 АЭС. Основная часть электростанций находится в Европейской части страны - это Нововоронежская АЭС, Ленинградская АЭС, на Урале располагается Белоярская АЭС, на севере Европейской части располагается Кольская АЭС, а на Чукотке Билибинская АЭС.

1. В.П. Дронов, В.Я. Ром. География России: население и хозяйство. 9 класс.
2. В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я. Ром, А.А. Лоюжанидзе. География России: хозяйство и географические районы. 9 класс.

1. Как это сделано, как это работает (). Как работает тепловая электростанция
2. РИА новости (). Как устроена АЭС
3. Википедия (). Схема работы АЭС
4. РИА новости (). Последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС
5. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (). Топливно-энергетический комплекс: Энергетическая промышленность

В России после распада СССР в период до 2000 года резко снизились инвестиции в отрасль. Одновременно наблюдалась консервация станций, строительство которых уже велось. В это самое время указом президента РФ № 923 от 15 августа 1992 г. «Об организации управления электроэнергетическим комплексом Российской Федерации в условиях приватизации» создается РАО «ЕЭС России», которое начало свою деятельность 31 декабря 1992 года. Атомные электростанции перешли под контроль «Росэнергоатом». Не вошли в состав РАО ЕЭС также «Иркутскэнерго», «Башкирэнерго», «Татэнерго», и «Новосибирскэнерго». Постепенно в сложном хозяйстве стал наблюдаться системный кризис, порожденный экономической ситуацией в стране. В соответствии с новой концепцией развития командой Чубайса было решено провести реформу РАО ЕС, целью которой было разукрупнение единой энергосети и создание ряда частных генерирующих и сбытовых компаний. Считалось, что тем самым будет запущен механизм конкуренции и в отрасль придут инвестиции в сумме 4,375 триллиона рублей (в нынешних ценах).

Однако дезинтеграция, по мнению ряда эксперта, в целом отрицательно сказалась на электроэнергетике. В частности главный инженер РАО ЕС в 1994-1996 годах Виктор Кудрявый предсказал рост аварийности в связи с этой реформой, что, собственно, и наблюдается в настоящее время. Снизился и коэффициент использования установленной мощности ГРЭС. Не оправдались надежды на капиталовложения и стабилизацию тарифов.

Одной из значимых экономических отраслей является электроэнергетика России . По данным 2013 года было использовано 699 млн. тонн первичных ресурсов энергии; из них 53,2% составило потребление природного газа, нефти – 21,9%, угля – 13,4%, гидроэнергии – 5,9%, ядерной энергии – 5,6%.

Так сложилось, что значительной частью любого производства является топливная энергетика. Начало прошлого века дало старт развитию энергетики в СССР.

В 20-30-е годы ХХ столетия началось грандиозное мероприятие по строительству ТЭЦ и ГЭС, согласно решению государственной комиссии по электрификации России (ГОЭЛРО).

Научные разработки в области атомной энергетики, проводимые в 50-е годы прошлого века, привели к созданию электростанций на основе атомной энергии. Последующий период знаменовался освоением Сибири и ее потенциальных гидровозможностей, освоением залежей местных полезных ископаемых.

РФ – государство богатое на залежи энергетических ископаемых – состоит в десятке самых обеспеченных энергетическими ресурсами стран. На выставочных экспозициях показаны последние достижения в этой сфере.

Общие сведения об электроэнергетике в России и не только

Самой крупной электростанцией Евразийского континента является Сургутская ГРЭС-2. На ее обеспечении находится один из самых важных промыслов Западносибирского региона – нефтегазовый.

Электроэнергетика России является одной из основ современной жизни. Показатель выработки электроэнергии по данным на 2005 год находился на одном уровне с Германией и Данией – странами-импортерами электричества.

В 90-х годах ХХ века произошел значительный спад потребления электроэнергии, но с 1998 года этот показатель начал свой рост и к 2007 году достиг 997,3 млрд. кВт/ч.

Наиболее энергопотребляющей отраслью является промышленность, на долю которой приходится 36%, 15% – доля потребления электричества жилым сектором. Потери электроэнергии в сетях могут составлять максимально 11,5%.

Распределение потребления электроэнергии регионально отличается между собой. Густонаселенные регионы страны поднимают показатель потребления энергии в жилом секторе на максимальный уровень в сравнении с другими районами.

Процесс реструктуризации ЕЭС в России стартовал в 2003 году. Основное внимание было уделено окончательному формированию появившихся на рынке новичков, внедрению в жизнь новых правил работы энергетического рынка, было решено ускорить процесс либерализации.

С 2008 года «Холдинг МРСК» становится владельцем акций компаний, которые занимаются распределением энергетических ресурсов по отраслям и регионам.

Развитие ядерной энергетики на территории РФ

В России размещены все технологии, участвующие в производстве ядерной электроэнергии, начиная с процесса добычи урановой руды и заканчивая получением энергии.

Балаковская АЭС является одной из самых крупных атомных электростанций.

Начало 80-х годов ХХ века дало старт в развитии и возведении новых атомных станций – Горьковской и Воронежской, но уже к 90-м годам оба проекта были приостановлены.

Гидроэнергетика РФ

Братская ГЭС, которая является самой крупной электростанцией в своем классе, содержит на своем балансе производство алюминия, снабжая его электроэнергией по низкой цене, а также обеспечивает спрос на энергетический ресурс в Сибирском регионе.

Прогресс в развитии гидроэлектростанций связан с освоением энергетических возможностей Сибири и завершением размещения ГЭС в данном районе.

Наряду с этим действуют программы по освоению других регионов государства, проводятся работы по строительству ГЭС на Северном Кавказе. В перспективе рассматривается Кубань и Сочи, Северная Осетия и Дагестан.

Под понятием топливной энергетики понимают добычу, переработку и реализацию сырья и готового продукта в виде угля, газа, нефти, торфа, урана.

Развитие энергетики в России

Ведущей задачей проводимых реформ в электроэнергетике считается становление конкуренции в потенциально конкурентных сферах работы – генерация и сбыт электричества в тех районах, где это технологически и экономически реализуемо, что, в свою очередь, сделает обстоятельства больше действенными в сфере генерации, передачи и реализации электричества.

Правительством Федерации приняты Главные направленности реформирования электроэнергетики, предусматривающие воплощение реформы в ветви в направлении 3-х взаимосогласованных рубежей.

В направлении первого шага не ведется абсолютная либерализация рынка электричества, что позволит избежать одномоментного совмещения 2-ух трудных процессов – реструктуризации компаний и либерализации рынка.

Запускается конкурентоспособный оптовый рынок в размере продаж, до 15% сделанных станциями электричества, что дозволит уже на первом рубеже проработать модель конкурентоспособного оптового рынка.

В рамках 2 шага запускается и развивается конкурентоспособный оптовый и розничный рынки электричества. По мере становления рынка и инфраструктуры станет происходить расширение пределов конкурентных рынков с повышением числа его членов.

Почвой создаваемого конкурентоспособного рынка будет хитросплетение санкционированной (биржевой) торговли электричеством с системой взаимных соглашений, представляющее участникам рынка право на самостоятельное налаживание связей.

Присутствие действенной системы регулировки и контроля, сделанной в ходе первого шага, позволит понизить опасности переходного периода к либерализации рынка.

В рамках третьего шага ожидается создание значимых вложений в капитал компаний электроэнергетики, закончится оформление инфраструктуры и переход электроэнергетики в положение стойкого становления.

Реформа ветви сформирует обстоятельства для конкуренции электроэнергетических фирм на внутреннем и наружных рынках, что дозволит расширить экспортный потенциал РФ.

Становление экспорта электричества считается стратегической задачей госзначимости, потому что в отличие от экспорта углеводородного сырья дает продвижение на иностранные рынки наукоемкой сверхтехнологичной готовой продукции.

В связи с этим правительство станет оказывать функциональную помощь расширению экспорта электричества, охватывая упрощение процедуры таможенного контроля, гармонизацию и синхронизацию функционирования отечественного оптового рынка электричества (мощности) с общепризнанными мерками и правилами, принятыми в Европейском Объединении (UCTE).

С учетом либерализации и демонополизации оптового рынка электричества (мощности) и основ реформирования электроэнергетического раздела РФ контрольная и регулирующая роль страны в сфере экспорта электричества станет заключаться в обеспечении недискриминационного доступа изготовителей к экспортным поставкам, организации и претворении в жизнь антидемпинговых и антимонопольных процедур в рамках законодательства Русской Федерации.

Основываясь на принципах финансовой необходимости при формировании управленческой стратегии в области электроэнергетики, а еще на бесспорном выполнении основ энергетической защищенности РФ, правительство станет поощрять осмысленное соотношение объемов экспорта/импорта электричества.

Ввоз на первом рубеже реформирования электроэнергетики станет являться оправданным в тех случаях, когда он станет содействовать недопущению скачкообразного подъема тарифов на внутреннем рынке РФ, а еще преодолению недостатка в отдельных частях оптового рынка на этапе реконструкции и постройки свежих генерирующих мощностей. А значит, на выставке «Электро» вам стоит посмотреть новинки сегмента.

Также на выставке можно больше узнать о тенденциях развития электроэнергетики в России.