Электроэнергетика

Электроэнергетика — базовая отрасль, развитие которой является непременным условием развития экономики и других сфер жизни общества. В мире производится около 13000 млрд. кВт/ч, из которых только на США приходится до 25%. Свыше 60% электроэнергии в мире производится на тепловых электростанциях (в США, России и Китае — 70-80%), примерно 20% — на ГЭС, 17% — на атомных станциях (во Франции и Бельгии — 60%, Швеции и Швейцарии — 40-45%).

Наиболее обеспеченными электроэнергией в расчете на душу населения являются Норвегия (28 тыс. кВт/ч в год), Канада (19 тыс.), Швеция (17 тыс.).

Электроэнергетика вместе с топливными отраслями, включающими разведку, добычу, переработку и транспортировку источников энергии, а также и самой электрической энергии, образует важнейший для экономики любой страны топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Около 40% всех первичных энергоресурсов мира расходуется на выработку электроэнергии. В ряде стран основная часть топливно-энергетического комплекса принадлежит государству (Франция, Италия и др.), но во многих странах основную роль в ТЭК играет смешанный капитал.

Электроэнергетика занимается производством электроэнергии, ее транспортировкой и распределением. Особенность электроэнергетики состоит в том, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления с учетом нужд самих электростанций и потерь в сетях. Поэтому связи в электроэнергетике обладают постоянством, непрерывностью и осуществляются мгновенно.

Электроэнергетика оказывает большое воздействие на территориальную организацию хозяйства: позволяет осваивать ТЭР удаленных восточных и северных районов; развитие магистральных высоковольтных линий способствует более свободному размещению промышленных предприятий; крупные ГЭС притягивают к себе энергоемкие производства; в восточных районах электроэнергетика является отраслью специализации и служит основой формирования территориально-производственных комплексов.

Считается, что для нормального развития экономики рост производства электроэнергии должен обгонять рост производства во всех других отраслях. Большую часть выработанной электроэнергии потребляет промышленность. По производству электроэнергии (1015,3 млрд. кВт.-ч в 2007 г.) Россия занимает четвертое место после США, Японии и Китая.

По масштабам производства электроэнергии выделяются Центральный экономический район (17,8% общероссийского производства), Восточная Сибирь (14,7%), Урал (15,3%) и Западная Сибирь (14,3%). Среди субъектов РФ по выработке электроэнергии лидируют Москва и Московская область, Ханты-Мансийский автономный округ, Иркутская область, Красноярский край, Свердловская область. Причем электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы работают на местных энергоресурсах и передают электроэнергию в другие районы.

Электроэнергетика современной России главным образом представлена тепловыми электростанциями (рис. 2), работающими на природном газе, угле и мазуте, в последние годы в топливном балансе электростанций возрастает доля природного газа. Около 1/5 отечественной электроэнергии вырабатывают гидроэлектростанции и 15% — АЭС.

Тепловые электростанции, работающие на низкокачественном угле, как правило, тяготеют к местам его добычи. Для электростанций на мазуте оптимально их размещение рядом с нефтеперерабатывающими заводами. Электростанции на газе ввиду сравнительно низкой величины затрат на его транспортировку преимущественно тяготеют к потребителю. Причем в первую очередь переводят на газ электростанции крупных и крупнейших городов, так как он является более чистым в экологическом отношении топливом, чем уголь и мазут. ТЭЦ (производящие и тепло, и электроэнергию) тяготеют к потребителю независимо от топлива, на котором они работают (теплоноситель при передаче на расстояние быстро остывает).

Самыми крупными тепловыми электростанциями мощностью более 3,5 млн. кВт каждая являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Мощность более 2 млн. кВт имеют Киришская (около Санкт-Петербурга), Рязанская (Центральный район), Новочеркасская и Ставропольская (Северный Кавказ), Заинская (Поволжье), Рефтинская и Троицкая (Урал), Нижневартовская и Березовская в Сибири.

Геотермические электростанции, использующие глубинное тепло Земли, привязаны к источнику энергии. В России на Камчатке действуют Паужетская и Мутновская ГТЭС.

Гидроэлектростанции — весьма эффективные источники электроэнергии. Они используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления и очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Поэтому стоимость производимой ими электроэнергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС.

Гидроэлектростанции (ГЭС) экономичнее всего строить на горных реках с большим перепадом высот, тогда как на равнинных реках для поддержания постоянного напора воды и снижения зависимости от сезонных колебаний объемов воды требуется создание больших водохранилищ. Для более полного использования гидроэнергетического потенциала сооружаются каскады ГЭС. В России созданы гидроэнергетические каскады на Волге и Каме, Ангаре и Енисее. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11,5 млн. кВт. И он включает 11 электростанций. Самыми мощными являются Волжская (2,5 млн. кВт) и Волгоградская (2,3 млн. кВт). Действуют также Саратовская, Чебоксарская, Воткинская, Иваньковская, Угличская и др. Еще более мощный (22 млн. кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий самые крупные в стране ГЭС: Саянскую (6,4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4,6 млн. кВт), Усть-Илимскую (4,3 млн. кВт). Приливные электростанции используют энергию высоких приливов и отливов в отсеченном от моря заливе. В России действует опытная Кислогубская ПЭС у северного побережья Кольского полуострова.

Атомные электростанции (АЭС) используют высокотранспортабельное топливо. Учитывая, что 1 кг урана заменяет 2,5 тыс. т угля, АЭС целесообразнее размещать вблизи потребителя, в первую очередь в районах, лишенных других видов топлива. Первая в мире АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске (Калужская обл.). Сейчас в России действует 8 атомных электростанций, из которых самыми мощными являются Курская и Балаковская (Саратовская обл.) по 4 млн. кВт каждая. В западных районах страны действуют также Кольская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Ростовская, Белоярская. На Чукотке — Билибинская АТЭЦ.

Важнейшая тенденция развития электроэнергетики — объединение электростанций в энергосистемах, которые осуществляют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. Они представляют собой территориальное сочетание электростанций разных типов, работающих на общую нагрузку. Объединение электростанций в энергосистемы способствует возможности выбирать наиболее экономичный режим нагрузки для разных типов электростанций; в условиях большой протяженности государства, существования поясного времени и несовпадения пиковых нагрузок в отдельных частях таких энергосистем можно маневрировать производством электроэнергии во времени и пространстве и перебрасывать ее по мере надобности во встречных направлениях.

В настоящее время функционирует Единая энергетическая система (ЕЭС) России. В ее состав входят многочисленные электростанции европейской части и Сибири, которые работают параллельно, в едином режиме, сосредоточивая более 4/5 суммарной мощности электростанций страны. В регионах России восточнее Байкала действуют небольшие изолированные энергосистемы.

Энергетической стратегией России на ближайшее десятилетие предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС.

12. География угольной промышленности.

Россия занимает по разведанным запасам 3 место в мире, после США и Китая. На ее территории расположено 30% мировых запасов угля. Уголь: каменный и бурый. Они отличаются теплотворной способностью, качественныеми характеристиками, условиями залегания, добычи и использования. Каменный уголь относится к высококачественному топливу, используется в черной металлургии. Бурый уголь – низкокачественное топливо и применяется как сырье для хим. пром-ти. Угольные ресурсы размещены по территории страны неравномерно. На долю восточных районов приходится 95%, а на европейскую часть – 5% всех запасов страны. Важным показателем эк-кой оценки угольных бассейнов является себестоимость добычи. Она зависит от способа добычи: шахтный или карьерный (открытый); структуры и толщины пласта, мощности карьера, качества угля, наличия потребителя или дальности перевозок.

Основными угольными бассейнами на территории РФ являются:

1)  Кузнецкий – находится в Зап. Сибири. Площадь бассейна составляет 70 тыс. км2. Запасы угля составляют 600 млрд т. Бассейн располагает большими запасами различных углей – от бурых до антрацитов. Большая часть всех запасов приходится на ценные коксующие угли. Добыча ведется шахтным и открытым способом. По запасам мощности и качеству углей бассейна принадлежит 1 из первых мест в мире. Основными потребителями являются Урал, Центр, Приволжский федеральный округ.

2)  Печерский угольный бассейн – расположен в Северо-Западном федеральном округе на территории республики Коми, Ненецкого автономного округа Арх. области. Общая площадь – 100 тыс. км2. Запасы – 210 млрд т. Угли отличаются высоким качеством. Высокая себестоимость. Около половины запасов приходится на коксующиеся угли. Добыча – шахтным способом. 2/3 всех запасов и основная часть добычи приходится на Интинское, Воркутинское, Варшагорское месторождения. Горно-геологические условия добычи сложные. Основные потребители: центральная металлургическая база (Череповецк), С-З федеральный округ.

3)  Канско-Ачинский буроугольный бассейн – расположен на территории Красноярского края и Кемеровской области Сибирского ФО. Бассейн вытянуть вдоль транссибирской ж/д магистрали на 700-800км. Добыча открытым способом. Качество угля низкое, он нетранспортабелен. Благоприятные горно-геологические условия разработки, что обеспечивает их низкую себестоимость. В бассейне выявлено 24 месторождения, в т.ч. 11 крупнейших. Канско-Ачинские угли экономически выгодно использовать как топливо на электростанциях и для получения жидкого топлива и хим. сырья. На их базе создается Канско-Ачинский территориально-производственный комплекс.

4)  Южно-Якутский угольный бассейн – расположен на территории Республики Саха (Якутия) Дальневосточного ФО. Запасы – 40 млрд т. Угли достаточно высокого качества, в основном коксующиеся. Способ добычи – открытый, т.к. глубина залегания пластов – 300м.

Помимо угольных баз общероссийского значения ресурсами располагают и отдельные регионы: Центральный ФО – Подмосковный буроугольный бассейн; Урал – Кизеловский, Челябинский, Южно-Уральский бассейны; Восточная Сибирь – Иркутский, Минусинский, Тунгусский бассейны; Дальний Восток – Буреинский, Ленский бассейны.

13. География нефтяной промышленности.

Нефтяная промышленность занимается добычей и транспортировкой нефти, а также добычей попутного газа. Россия располагает довольно большими разведанными запасами нефти (около 8% общемировых — шестое место в мире).

Более всего изучены и освоены ресурсы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Здесь находятся крупные месторождения: Ромашкинское — в Татарии, Шкаповское и Туймазинское — в Башкирии, Мухановское — в Самарской обл. и др.

Основные ресурсы нефти сосредоточены в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. С 1960 г. здесь оконтурены Шаимский, Сургутский и Нижневартовский нефтяные районы, где находятся такие крупные месторождения, как Самотлорское, Усть-Балыкское, Мегионское, Юганское, Холмогорское, Варьегонское и др.

Продолжается формирование Тимано-Печорской нефтяной базы, крупнейшее месторождение — Усинское. Здесь добывается тяжелая нефть (шахтным способом) — ценнейшее сырье для производства низкотемпературных масел, необходимых для работы механизмов в суровых климатических условиях.

Нефть найдена и в других районах России: на Северном Кавказе, в Прикаспийской низменности, на о. Сахалин, в шельфовых зонах Баренцева, Карского, Охотского, Каспийского морей.

Добыча нефти сосредоточена в трех важнейших нефтегазоносных провинциях, которые вместе дают свыше 9/10 всей российской нефти, в том числе на Западно-Сибирскую провинцию приходится более 2/3, на Волго-Уральскую — около 1/4 суммарной добычи.

Приватизация объектов нефтегазового комплекса раздробила прежде единую централизованно управляемую государственную систему. Частные нефтяные компании завладели производственными объектами и национальным богатством страны — нефтяными месторождениями и их запасами. В российском нефтяном комплексе 17 компаний. Среди них самые крупные — “ЛУКОЙЛ” (18,7% добычи нефти РФ), ТНК (18,5%), “Роснефть” (15,6%), “Сургутнефтегаз” (13,6%) и “Сибнефть” (9,7%).

Продвижение добычи в восточные районы и на север европейской части остро ставит проблему транспортировки нефти. Наиболее эффективным средством для этого в России являются трубопроводы (см. главу “Транспортный комплекс”). Развитие сети нефтепроводов способствует дальнейшему приближению переработки нефти к местам потребления нефтепродуктов.

14. География газовой промышленности.