Тема 9: Энерго-экономическая характеристика электростанций различного типа

План лекции

1. Классификация электростанций и их энергетические особенности.

2. Обзор отрасли электроэнергетики.

3. Мировая энергетика и энергетика России.

Вопрос 1. Бензиновые электростанции вырабатывают достаточно низкую мощность. Для их роботы чаще всего используется бензин АИ92. Их мощность обычно достигает около 20 кВт и никогда не преодолевает это значение. Такие станции используют для электроснабжения маломощного оборудования. Дизельные станции, конечно же, работают исключительно на дизельном топливе. Их мощность в зависимости от модели варьируется от 2 кВт до 3 мВт. Подобная техника является наиболее распространенной для решения актуальных проблем энергоснабжения участков, лишенных электросетей. Также без дизельных электростанций не обходится и строительство. С их помощью электрифицируют небольшие населенные пункты, отдельные дома и т.д.

Газовые электростанции действуют на разного рода газе. Он может быть природным, попутным или промышленным. Кроме того, применяются и пропанобутановые смеси. Подобные станции вырабатывают от 20 кВт до 2 мВт. Эти агрегаты стали популярными только в недавнее время и их технология все еще развивается. Они нашли свое широкое применение в нефтегазовой отрасли для обеспечения электрической энергией различных функциональных объектов. При выборе электростанции важно учитывать функции, которые она должны будет выполнять и мощность, на которую она рассчитана.

Электрические станции называются также центральными станциями, генераторными или силовыми станциями и представляют сложные технические сооружения, предназначаемые для производства или выработки электроэнергии для промышленных целей. Электрические станций являются главными центрами электрических установок, питая их электроэнергией, которая на них добывается и распределяется в системе установки по абонентам для освещения, электродвижения и различных других целей – применения или пользования электроэнергией. Производство, добывание или "выработка" энергии на электростанциях достигается процессом превращения механической энергии двигателей-машин в энергию электрического тока при посредстве электромашин: динамо- или альтернаторов.

Вопрос 2. Электроэнергетическая отрасль России занимает 4 место в мире по установленной мощности после США, Китая и Японии и является одной из базовых отраслей экономики страны. На сегодняшний день доля электроэнергетики в ВВП России составляет 10-11%, что говорит о высокой электроемкости промышленности. С 1990 г. электроемкость продукции возросла на 27%.

В настоящее время в России функционируют более 700 тепловых и гидроэлектростанций и 9 атомных электростанций. Общая установленная мощность российских электростанций на 1 января 2001 г. составляет 213,9 млн кВт. Общая протяженность линий электропередачи составляет 2665 тыс. км, в т.ч. напряжением более 35 кВ – 645 тыс. км.

Основу российской электроэнергетики составляет РАО «ЕЭС России», которое производит около 70% всей электроэнергии в РФ. Установленная мощность электростанций РАО «ЕЭС России» составляет 155,1 млн кВт (72,5% от общей установленной мощности электростанций России). РАО «ЕЭС России» состоит из шести крупных объединенных энергосистем. Кроме того, существует несколько автономных энергоуправлений, которые не входят в состав «ЕЭС». Независимыми энергосистемами остаются «Татэнерго», частично - «Башкирэнерго» и «Иркутскэнерго».

Основными проблемами энергетического комплекса России являются:

- снижение запасов углеводородного сырья, являющегося основным видом топлива для тепловых электростанций;

- снижение рентабельности АО-энерго вследствие низких тарифов на электроэнергию, не способных компенсировать затраты предприятий на ее производство, и сохраняющихся неплатежей со стороны потребителей;

- низкая инвестиционная активность предприятий электроэнергетики, обусловленная отсутствием средств на ввод новых мощностей.

Вопрос 3. Главной особенностью организации энергетики в ХХ веке стала ее интеграция во все более мощные и протяженные энергетические системы. Быстрое наращивание мощности и территорий действия энергетических систем с объединением их в пределах не только стран, но и целых континентов (Северная Америка, Европа, северная Евразия и др.) вплоть до полной глобализации (как это уже произошло с мировой системой нефтеснабжения) сохранится и в XXI веке как ведущее направление развития мировой энергетики. Оно дополнится процессами межсистемной интеграции (уже активно идет, например, сращивание газовых, электроэнергетических и теплоснабжающих систем), создавая все более емкую и разнообразную технологическую среду для достижения главной цели научно-технического прогресса: удешевления энергии для потребителей при смягчении ресурсных и экологических ограничений на ее использование.

Сама энергетика будет все больше интегрироваться с основными потребителями, постепенно встраиваясь в единые технологические цепочки, сориентированные на производство конечного потребительского продукта. Начало этому процессу положено созданием смешанных (угольно- и энергометаллургических, газохимических и т. п.) компаний. Снова начнут развиваться территориально-производственные комплексы, ядром которых станут энергетические производства, использующие малотранспортабельные, но богатые по запасам местные энергоресурсы - лигниты, гидроресурсы, биомассу и др.

Расширяющаяся системная среда стимулирует такие традиционные направления научно-технического прогресса, как рост единичной мощности энергетических объектов и пропускных способностей связей для удешевления добычи (преобразования) и распределения энергии; повышение используемых в энергетике температур и давлений; концентрация и интенсификация потоков энергии; рост автоматизации и точности управления энергетическими процессами (от горизонтального бурения скважин до обеспечения надежности и оптимизации режимов работы континентальных энергетических систем); использование гигантских объемов информации (от горно-геологических характеристик месторождений топлива до параметров энергетического оборудования потребителей) и др. Но еще более важно, что развитие энергетических систем активно способствует созданию качественно новой энергетики - сверхпроводящих электрических генераторов, накопителей и линий электропередачи, термоядерной энергетики и т. д.