Размещение электроэнергетики: АЭС, ТЭС, ГЭС ПЭС и др. Как это сделано, как это работает, как это устроено

Западная Сибирь относится к районам с высокой обеспеченностью природными ресурсами при дефиците трудовых ресурсов. Она расположена на перекрестке железнодорожных магистралей и великих сибирских рек в непосредственной близости от индустриально развитого Урала.

В регионе к отраслям специализации относятся топливная, добывающая, химическая промышленность, электроэнергетика и производство строительных материалов.

В Западной Сибири ведущая роль принадлежит тепловым электростанциям. Сургутская ГРЭС (3,1 млн. кВт) расположена в центре региона. Основная же часть электростанций сосредоточена на юге: в Кузбассе и прилегающих к нему районам. Там расположены электростанции, обслуживающие Томск, Бийск, Кемерово, Новосибирск, а также Омск, Тобольск и Тюмень. Гидроэлектростанция построена на Оби около Новосибирска. Атомных электростанций в районе нет.

На территории Тюменской и Томской областей формируется крупнейший в России программно-целевой ТПК на основе уникальных запасов нефти и природного газа в северной и средней частях Западно-Сибирской равнины и значительных лесных ресурсов.

Восточная Сибирь отличается исключительным богатством и разнообразием природных ресурсов. Здесь сосредоточены огромные запасы угля и гидроэнергетических ресурсов. Наиболее изученными и освоенными являются Канско-Ачинский, Иркутский и Минусинский угольный бассейны. Есть менее изученные месторождения (на территории Тывы, Тунгусский угольный бассейн). Есть запасы нефти. По богатствам гидроэнергетических ресурсов Восточная Сибирь занимает в России первое место. Высокая скорость течения Енисея и Ангары создает благоприятные условия для строительства электростанций.

Важнейшей областью рыночной специализации является электроэнергетика. Еще сравнительно недавно эта отрасль была развита слабо и тормозила развитие промышленности региона. За последние 30 лет на баз дешевых угольных и гидроэнергетических ресурсов была создана мощная электроэнергетика, и район занял ведущее место в стране по производству электроэнергии на душу населения.

На Енисее построены Усть-Хантайская ГЭС, Курейская ГЭС, Майнская ГЭС, Красноярская ГЭС (6 млн. кВт) и Саяно-Шушенская ГЭС (6,4 млн. кВт). Большое значение имеют гидравлические электростанции, сооруженные на Ангаре: Усть-Илимская ГЭС (4,3 млн. кВт), Братская ГЭС (4,5 млн. кВт) и Иркутская ГЭС (600 тыс. кВт). В 2010году намечается ввод Богучановская ГЭС. Также сооружены Мамаканская ГЭС на реке Витим и каскад Вилюйских гидроэлектростанций на реке Вилюй.

В районе построены мощные Назаровская ГРЭС (6 млн. кВт), работающая на угле; Березовская (проектная мощность - 6,4 млн. кВт), Читинская и Ирша-Бородинская ГРЭС; Норильская и Иркутская ТЭЦ. Также тепловые электростанции построены для обслуживания таких городов, как Красноярск, Ангарск, Улан-Удэ. Атомных электростанций в районе нет.

Электростанции входят в объединенную энергосистему Центральной Сибири. Электроэнергетика в Восточной Сибири создает особо благоприятные условия для развития в регионе энергоемких производств: металлургии легких металлов и ряда отраслей химической промышленности.

Теплоэнергетика в нашей стране является крупнейшим производителем электроэнергии. Основные факторы ее размещения − сырьевой и потребительский.

Крупнейшие тепловые электростанции размещены на востоке стра­ны, например в Восточной Сибири, где в качестве топлива исполь­зуются самые дешевые угли Канско-Ачинского бассейна, − Березов­ская, Ирша-Бородинская и Назаровская ГРЭС; в Западной Сиби­ри − Сургутская ГРЭС, работающая на попутном нефтяном газе; на Дальнем Востоке − Нерюнгринская ГРЭС на южно-якутском угле. Потребительский фактор наиболее ярко выражается в размеще­нии ТЭС вблизи крупных городов и промышленных центров. К их числу относятся Конаковская ГРЭС, Рязанская, Костромская − в Центральном районе; Заинская − в Поволжье; Троицкая и Рефтинская − на Урале. (Приложение 4.)

Многие ТЭС выраба­тывают, кроме электроэнергии, пар и горячую воду − это теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Они размещаются в непосредственной близости от потребителя (20-25 км).

Важнейшим фактором размещения гидроэнергетических электростанций явля­ется наличие гидроэнергоресурсов. ГЭС производят самую дешевую электроэнергию, однако их размещение зависит от особенностей территории. Основной гидроэнергетический потенциал страны размещается в Восточной Сибири (35%) и на Дальнем Во­стоке (более 30%). Поэтому крупнейшие ГЭС мощностью до 6,4 млн. кВт построены на Ангаре и Енисее − Иркутская, Братская, Усть-Илимская, Красноярская, Саяно-Шушенская, Енисейская и др. В европейской части страны сооружены ГЭС на Волге и Каме −до 2,5 млн. кВт: Волгоградская, Саратовская, Волжские, Нижнекамская и др.

Атомная энергетика. Главный фактор размещения АЭС − потре­бительский. Основной промышленный производства и население в России сосредоточены на территориях с недостатком топливных ресурсов, но нуждающихся в большом количестве электроэнергии. К таким регионам относится практически вся европей­ская часть страны.

Необходимость развития атомной энергетики связана также с высокой эффективностью используемого сырья − урана, 1 кг ко­торого эквивалентен 2,5 тыс. т. высококачественного угля. Первая атомная электростанция была построена в 1954г. в г. Обнинске Ка­лужской области. В настоящее время действуют Кольская (Север­ный район), Ленинградская (Северо-Западный район), Смоленская (Центральный район), Нововоронежская и Курская (Центрально-Черноземный район), Балаковская (Поволжье), Белоярская (Урал), а также Билибинская АЭС в Чукотском автономном округе (Даль­ний Восток), В 2000 г. введен в действие первый энергоблок Рос­товской АЭС на Северном Кавказе.

Электроэнергетика, как ни одна другая отрасль, влияет на фор­мирование территориальной организации хозяйства страны. Она способствует размещению энергоемких отраслей промышленнос­ти в отдаленных районах, имеющих большие перспективы в разви­тии экономики страны в целом и ее субъектов.

Развитие мировой энергетики в XXI в. предполагает активное использованиевозобновляемых источников и экологически безопасных видов энергии, в числекоторых рассматривается и приливная энергия .Теоретический энергетический потенциал прилива оценивается различнымиавторами в 2500--4000 ГВт, что сопоставимо с технически возможным речнымэнергетическим потенциалом (4000 ГВт). Реализация приливной энергиив настоящее время намечается в 139 створах побережья Мирового океанас ожидаемой выработкой 2037 ТВт·ч/год, что составляет около 12%современного энергопотребления мира.В России в результате 70-летних изысканий, определена целесообразностьстроительства в XX веке семи ПЭС в створах Баренцева, Белого и Охотскогоморей (табл.1) .Таблица 1. Характеристика ПЭС России ПЭС Море, макс.прилив, мСтадия, годМощность, ГВТКислогубскаяБаренцево, 3,95Работает с 19680,04СевернаяБаренцево, 3,87ТЭД, 200612,0МезенскаяБелое, 10,3Материалы к ТЭД,20068,0Пенжинская (южныйствор)Охотское, 11,0Проектныематериалы, 1972--199687,9Пенжинская (северныйствор)Охотское, 13,4Проектныематериалы, 1983--199621,4ТугурскаяОхотское, 9,0ТЭО, 19966,8--7,98Малая МезенскаяБаренцевоРаботает с 2007 г.0,1. На сегодня в мире закончено технико-экономические обоснования шестикрупных ПЭС: Северн и Мереей в Англии, Кобекуид и Камберлендв Канаде, Мезенской и Тугурской в России. Экономические показатели этих ПЭС фактически не уступают новым ГЭС. Неоднократно назывались и сроки началастроительства ряда этих ПЭС: Мереей в 1994 г., Северн в 2000 г. с пускомпервых агрегатов в 2006 г. Но ни одна из этих ПЭС пока не возводится. Делов том, что большие сроки возведения и капиталоёмкость ПЭС при современныхвысоких ставках дисконтирования (Канада до 10%, Англия 8%, Аргентина 16%)не могут привлечь к их строительству частные фирмы. Чувствительностьстоимости энергии к величине процента дисконтирования, например, для ПЭС Северн при увеличении с 5 до 10% ведёт к росту стоимости 1 кВт·ч с 7 до14 пенсов.

Гидравлические электростанции (ГЭС) На территории России сосредоточено 12% мировых запасов гидроэнергии, и экономический гидроэнергетический потенциал ее при современном развитии техники оценивается в 1100 млрд кВт∙ч. Но размещение его по территории страны крайне неравномерно. По производству электроэнергии на гидростанциях Россия занимает третье место в мире, уступая Канаде и США .

Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении и имеют высокий КПД – более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия – самая дешевая. К огромным достоинствам ГЭС относится высокая маневренность, т.е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов.

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

Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Крупный недостаток ГЭС заключается в сезонности их работы, что неудобно для промышленности.

Гидростроительство в нашей стране характеризовалось сооружением на реках каскадов гидроэлектростанций. Помимо получения гидроэнергии каскады решали проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело и к негативным последствиям: потере ценных сельскохозяйственных земель, нарушению экологического равновесия.

Самые крупные ГЭС в стане входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушнская, Красноярская – на Енисее; Иркутская, Братская, Усть-Илимская – на Ангаре; строится Богучанская ГЭС. 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 можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Оно менее рентабельно, чем на крупных .

Особый вид ГЭС – гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), основное назначение которых – снятие пиковых нагрузок в сетях путем выработки электроэнергии в необходимое время. Строительство ГАЭС считается наиболее экономичным рядом с атомными электростанциями.

Наиболее перспективными районами России для развития электроэнергетики считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. На Дальнем Востоке используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из ¼ имеющихся. Построенные в Западной и Восточной Сибири мощнейшие ГЭС, несомненно нужны, и это – важнейший ключ к развитию Западно-Сибирского, Восточно-Сибирского, а также Уральского экономических районов }