14.3 Размещение и развитие электроэнергетического комплекса.

Энергетика занимается производством и передачей электроэ­нергии и является одной из базовых отраслей тяжелой промыш­ленности. Отличительная особенность экономики России — это высокая по сравнению с экономически развитыми странами удельная энергоемкость производимого национального дохода.

Крупные электростанции играют значительную районообразующую роль. На их базе возникают энергоемкие и теплоемкие производства.

Электроэнергетика включает тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции (включая гидроаккумулирующие и приливные), прочие электростанции (ве­тростанции, гелиостанции, геотермальные), электрические сети, тепловые сети, самостоятельные котельные.

Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электро­станций в России — тепловые, работающие на органическом то­пливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные (более 2 млн кВт) государственные районные электро­станции (ГРЭС), обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах. На размещение тепло­вых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположе­ны, как правило, в местах добычи топлива (чем крупнее электро­станция, тем дальше она может передавать энергию).

ГРЭС мощностью более 2 млн кВт расположены в следующих экономических районах: Центральном (Костромская, Рязанская, Конаковская); Уральском (Рефтинская, Троицкая, Ириклинская); Поволжском (Заинская); Восточно-Сибирском (Назаров- ская, Березовская); Западно-Сибирском (Сургутские); Северо- Кавказском (Ставропольская); Северо-Западном (Киришская); Дальневосточном (Нерюнгринская) (табл. 7.4).

К тепловым электростанциям относятся и теплоэлектроцен­трали (ТЭЦ), обеспечивающие теплом предприятия и жилье, с одновременным производством электроэнергии. ТЭЦ размеща­ются в пунктах потребления пара и горячей воды, поскольку ра­диус передачи тепла невелик (10—12 км).

Положительные свойства ТЭС:

• относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России;

• способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС).

• Отрицательные свойства ТЭС:

• используют невозобновимые топливные ресурсы;

• обладают низким коэффициентом полезного действия (КПД);

• оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду;

• имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.

Гидравлические электростанции (ГЭС). Они занимают вто­рое место по количеству вырабатываемой электроэнергии. Ги­дроэлектростанции являются эффективным источником энергии, поскольку они используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15—20 раз меньше, чем на ГРЭС), имеют высокий КПД (более 80%), производят са­мую дешевую энергию.

Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капитальных вложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб сельскому и рыбному хозяйству.

К ГЭС мощностью более 2 млн кВт относятся Саяно-Шушенская (в настоящее время восстанавливается после крупной ава­рии в августе 2009 г.), Красноярская, Братская, Усть-Илимская в Восточно-Сибирском экономическом районе; Волжская (Волго­град), Волжская (Самара) в Поволжском экономическом районе.

Для гидростроительства в настоящее время характерно соору­жение на реках каскадов гидроэлектростанций.

Каскад представляет собой группу ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения элек­троэнергии решаются проблемы снабжения населения и произ­водства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологи­ческого равновесия.

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

В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят Иваньковская, Рыбинская, Городец­кая, Чебоксарская, Волжская (Самара), Саратовская, Волжская (Волгоград) и другие ГЭС.

Самыми крупными ГЭС мира являются бразильско-парагвайская «Итайпу» на р. Парана мощностью 12,6 млн кВт, вене­суэльская «Гури» на р. Карони мощностью 10 млн кВт, «Гранд- Кули» в США на р. Колумбия мощностью 9,7 млн кВт.

Положительные свойства ГЭС: более высокая маневренность и надежность работы оборудования; высокая производитель­ность труда; возобновляемость источника энергии; отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топлива; низкая себестоимость.

Отрицательные свойства ГЭС: возможность затопления насе­ленных пунктов, сельхозугодий и коммуникаций; отрицательное воздействие на флору, фауну; дороговизна строительства.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на цикли­ческом перемещении одного и того же объема воды между дву­мя бассейнами (верхним и нижним), соединенных водоводами. В ночное время, за счет излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энер­гии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккуму­ляции электроэнергии и поэтому ГАЭС строятся в районах ее наибольшего потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС, мощность которой составляет 1,2 млн кВт.

Атомные электростанции (АЭС). В России действуют 10 АЭС, на которых функционируют 30 энергоблоков. На АЭС эксплуатируются реакторы трех основных типов: водо-водяные (ВВЭР), большой мощности канальные урано-графитовые (РБМК) и на быстрых нейтронах (БН). Атомные электростанции в России объединены в концерн «Росэнергоатом».

Крупнейшими атомными электростанциями мира являются «Фукусима» в Японии (9 млн кВт); «Брюс» в Канаде (7 млн кВт); «Гравлин» во Франции (5,7 млн. кВт).

Положительные свойства АЭС: их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов; атомное то­пливо отличается большим содержанием энергии; АЭС не дела­ют выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы; не поглощают кислород.

Отрицательные свойства АЭС: сложность захоронения радио­активных отходов (для их вывоза со станций сооружаются кон­тейнеры с мощной защитой и системой охлаждения); тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

В отечественной электроэнергетике используются альтер­нативные источники энергии: солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Построены природные электростан­ции (ПЭС). На приливных волнах на Кольском полуострове соо­ружена Кислогубская ПЭС (400 кВт), которой более 30 лет; проектируется Мезенская ПЭС. Самые мощные ПЭС (20 тыс. кВт) построены в Канаде и Китае. На термальных водах Камчат­ки построена Паужетская ГеоТЭС. Ветровые энергоустановки имеются в жилых поселках Крайнего Севера, гелиоустановки на Северном Кавказе. Однако следует отметить и тот факт, что большинство возобновляемых источников энергии в условиях экономической нестабильности в России неконкурентоспособно в сравнении с традиционными электростанциями из-за высокой удкльной стоимости электроэнергии.

На базе Канско-Ачинского бассейна планировалось создать мощный топливно-энергетический комплекс (КАТЭК): на тер­ритории около 10 тыс. км2 вокруг Красноярска построить десять уникальных сверх мощных ГРЭС по 6,4 млн. кВт. Реализация проекта была прекращена по многим финансово-экономическим и экологическим причинам. По этому проекту были построены 11азаровская, Березовская, Ирша-Бородинская ГРЭС.

В целях более экономичного, рационального и комплексно­го использования общего потенциала электростанций создана Единая энергосистема (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн. кВт.

Энергосистема — это группы электростанций разных типов, объединенные высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы объеди­няются Единую Энергетическую систему.

Создание ЕЭС имеет экономические преимущества. Объеди­ненные энергетические системы (ОЭС) Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа, Урала входят в ЕЭС евро­пейской части. Они объединены такими высоковольтными маги­стралями, как Самара — Москва (500 кВ), Самара — Челябинск, Волгоград — Москва (500 кВ), Волгоград — Донбасс (800 кВ), Москва — Санкт-Петербург (750 кВ).

В электроэнергетике России произошли радикальные пре­образования: изменилась система государственного регулиро­вания отрасли, сформировался конкурентный рынок электро­энергии, были созданы новые компании. В структуре отрасли осуществлено разделение естественно монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и по­тенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнер­гии, ремонт и сервис) функций; вместо прежних вертикально - интегрированных компаний, выполнявших все эти функции, созданы структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.

Магистральные сети перешли под контроль Федеральной сетевой компании, распределительные сети интегрированы в меж­региональные распределительные сетевые компании (МРСК), функции и активы региональных диспетчерских управлений были переданы общероссийскому Системному оператору (СО ЕЭС).

Активы генерации в процессе реформы объединились в меж­региональные компании двух видов: генерирующие компании оптового рынка (ОГК) и территориальные генерирующие ком­пании (ТГК). ОГК объединили электростанции, специализи­рующиеся на производстве почти исключительно электрической энергии. В ТГК вошли главным образом теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые производят как электрическую, так и тепловую энергию. Шесть из семи ОГК сформированы на базе тепловых электростанций, а одна (РусГидро) — на основе гидрогенерирующих активов.

Одной из важнейших целей реформы являлось создание бла­гоприятных условий для привлечения в отрасль частных инве­стиций. В ходе реализации программ IPO и продажи пакетов акций генерирующих, сбытовых и ремонтных компаний, принад­лежавших РАО «ЕЭС России», эта задача была успешно решена. В естественно монопольных сферах, напротив, произошло усиле­ние государственного контроля.

Таким образом, были созданы условия для решения ключевой задачи реформы — создания конкурентного рынка электроэнер­гии (мощности), цены которого не регулируются государством, а формируются на основе спроса и предложения, а его участники конкурируют, снижая свои издержки.