Архипченко А.Ю., генеральный директор ЗАО "Межрегиональное агентство рынка электроэнергии и мощности" (ЗАО "МАРЭМ+"), магистр права.

Начавшийся в 1992 г. переход России к рыночной экономике при одновременном переходе от унитарного к федеративному государственному устройству обусловил необходимость проведения структурных реформ в электроэнергетике России.

Первым нормативным правовым документом, в котором была предложена структурная реформа электроэнергетики, явился Указ Президента Российской Федерации от 28 апреля 1997 г. N 426 <1>.

<1> Об основных положениях структурной реформы в сферах естественных монополий // Собрание законодательства РФ. 1997. N 18. Ст. 2132.

Развитие в России федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности) <2> на основе конкуренции требовало внесения серьезных изменений в сферу естественной монополии в электроэнергетике.

<2> Постановление Правительства РФ от 12 июля 1996 г. N 793 "О федеральном (общероссийском) оптовом рынке электрической энергии (мощности)" // Собрание законодательства РФ. 1996. N 30. Ст. 3654.

Статус РАО "ЕЭС России" как холдинговой компании, которая контролировала электростанции, межсистемные линии электропередачи, региональные энергоснабжающие компании, и АО "Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы России" неизбежно создавал внутренние противоречия ее интересов при переходе к конкурентным отношениям в электроэнергетике.

Еще один конфликт интересов возникал при функционировании оптового рынка, когда РАО "ЕЭС России", имеющее собственные генерирующие мощности, одновременно контролирует оперативно-технологическое управление оптового рынка, процессы отбора состава генерирующих мощностей и распределения нагрузки между всеми производителями, работающими на этом рынке. Недискриминационный характер выполнения операторских функций и повышения доверия участников оптового рынка к механизмам его функционирования требовали разделения функций владельца генерирующих мощностей и оператора оптового рынка. Дискриминационность проявлялась и по отношению к атомным электростанциям, которые функционировали на оптовом рынке, особенно в части их загрузки.

Кроме того, в долгосрочном плане РАО "ЕЭС России" объективно не было заинтересовано в появлении на оптовом рынке новых генерирующих мощностей конкурирующих компаний, поскольку выход на оптовый рынок новых, более эффективных электростанций будет вытеснять мощности РАО, тем самым снижать ее доходы.

Основополагающим нормативным правовым документом, в котором было предусмотрено поэтапное реформирование электроэнергетики России, явилось Постановление Правительства РФ от 11 июля 2001 г. N 526. Этим документом были одобрены Основные направления реформирования электроэнергетики Российской Федерации <3>.

<3> Собрание законодательства РФ. 2001. N 29. Ст. 3032.

В процессе либерализации электроэнергетики должны были решаться следующие первоочередные задачи:

1. создание конкурентных рынков электроэнергии;
2. уменьшение доли государственного регулирования в управлении электроэнергетикой;
3. разграничение монопольных и потенциально конкурентных видов деятельности в электроэнергетике;
4. ликвидация перекрестного субсидирования.

Для проведения структурных преобразований в электроэнергетике России был принят целый ряд нормативных правовых актов, регулирующих поэтапное реформирование всей отрасли. В настоящее время действуют 8 основных федеральных законов, 24 Постановления Правительства РФ, 9 распоряжений Правительства РФ, а также другие нормативные правовые акты, выпущенные федеральными органами исполнительной власти.

Основными нормативными правовыми документами, заложившими основы реформирования и дальнейшего развития электроэнергетики России, стали Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 35-ФЗ "Об электроэнергетике" <4> (далее - ФЗ об электроэнергетике) и Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 36-ФЗ "Об особенностях функционирования электроэнергетики в переходный период и о внесении изменений в некоторые законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу некоторых законодательных актов Российской Федерации в связи с принятием Федерального закона "Об электроэнергетике" <5> (далее - ФЗ о переходном периоде), в котором отражена специфика переходного периода реформирования отрасли.

<4> Собрание законодательства РФ. 2003. N 12. Ст. 1177; 2004. N 35. Ст. 3607; 2005. N 1 (ч. 1). Ст. 37; 2006. N 52 (ч. 1). Ст. 5498; 2007. N 45. Ст. 5427.
<5> Собрание законодательства РФ. 2003. N 13. Ст. 1178; 2005. N 1 (ч. 1). Ст. 4; 2006. N 17 (ч. 1). Ст. 1783; 2007. N 7. Ст. 834; N 41. Ст. 4848; N 45. Ст. 5427.

С целью создания правовых условий реформирования электроэнергетики России законодателем были внесены изменения в Гражданский кодекс РФ <6>, Федеральные законы "Об акционерных обществах", "О естественных монополиях" <7>, "О несостоятельности (банкротстве)", "О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации" <8>, "О лицензировании отдельных видов деятельности" <9>, "Об энергосбережении" <10>.

<6> Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 37-ФЗ // Российская газета. 29.03.2003. N 59.
<7> Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 39-ФЗ // Российская газета. 29.03.2003. N 59.
<8> Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 38-ФЗ // Собрание законодательства РФ. 2003. N 13. Ст. 1180.
<9> Федеральный закон от 26 марта 2003 г. N 36-ФЗ (в ред. от 04.11.2007) // Собрание законодательства РФ. 2003. N 13. Ст. 1178.
<10> Федеральный закон от 5 апреля 2003 г. N 42-ФЗ // Собрание законодательства РФ. 2003. N 14. Ст. 1258.

Ключевым изменением стало внесенное изменение в § 6 ("Энергоснабжение") главы 30 части второй ГК РФ (п. 4 ст. 539): "4. К отношениям по договору энергоснабжения электрической энергией правила настоящего параграфа применяются, если законом или иными правовыми актами не установлено иное".

Статья 4 ФЗ "О естественных монополиях" была дополнена следующими видами деятельности:

• услуги по передаче электрической энергии;
• услуги по передаче тепловой энергии;
• услуги по оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике.

Кроме того, ст. 8 указанного Закона была дополнена требованием в отношении субъектов естественных монополий: предоставлять доступ на товарные рынки и производить товары (услуги) на недискриминационных условиях согласно антимонопольному законодательству.

Изменения, внесенные в ФЗ "О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации", касались следующего:

• Закон действует до завершения переходного периода;
• увеличена степень федерального влияния на регионы;
• возможность установления свободной (договорной) цены на электроэнергию в нерегулируемых секторах оптового рынка;
• разделение услуг по организации функционирования и развитию ЕЭС (между РАО "ЕЭС России", ФСК, СОЦДУ, АТС);
• введен годовой цикл регулирования (календарный год) в увязке с бюджетным процессом по времени;
• субсидиарно применяется ФЗ "Об электроэнергетике" (п. 3 ст. 20 ФЗ "Об электроэнергетике").

Новым законодательством была заложена реформа системы договоров в электроэнергетике. На формирование новой системы договоров влияли такие обстоятельства, как:

• усложнение договорных связей вследствие появления новых субъектов;
• договоры должны соответствовать отношениям, которые формируются в отрасли (производство электрической энергии, ее передача и сбыт);
• появление новых видов договоров и возможность выбора договора <11>.

<11> См. подробнее: Осипчук Е.Л. Договор энергоснабжения в системе договорных отношений на рынке электрической энергии: Дис. канд. юрид. наук. М., 2004; Свирков С.А. Договорные обязательства в электроэнергетике. М., 2006; Городов О.А. Договоры в сфере электроэнергетики. М., 2007.

В целях проведения реформы электроэнергетики в ФЗ "Об акционерных обществах" была внесена новелла: специальные нормы, регулирующие реорганизацию АО в форме разделения или выделения, осуществляемых одновременно со слиянием или присоединением, - ст. 19.1 ФЗ "Об АО". Они позволяли общему собранию (общим собраниям) акционеров соответствующих обществ принять решение о разделении или выделении с одновременным слиянием или присоединением, что в некоторой степени упростило процедуры реорганизации РАО ЕЭС <12>.

<12> Баев С., Иванюк Е. Правовые проблемы реформирования электроэнергетической отрасли // Энергорынок. 2006. N 11.

По мере продвижения преобразований в электроэнергетике России нормативная база неоднократно корректировалась, самые последние актуальные поправки были сделаны в ноябре 2007 г. <13>.

<13> Федеральный закон от 4 ноября 2007 г. N 250-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с осуществлением мер по реформированию Единой энергетической системы России" // Собрание законодательства РФ. 2007. N 45. Ст. 5427.

Важным звеном всей реформы электроэнергетики стала реорганизация Российского открытого акционерного общества энергетики и электрификации "ЕЭС России" (далее - РАО "ЕЭС России") - вертикально интегрированной компании, в уставном капитале которой были аккумулированы имущество тепловых и гидравлических электростанций, магистральные линии электропередачи с подстанциями и другие энергетические объекты, а также пакеты акций энергетических компаний, отраслевых научно-проектных и строительных организаций.

Базовым механизмом реорганизации явилось выделение из состава РАО "ЕЭС России" самостоятельно функционирующих профильных компаний путем дифференциации по видам деятельности. В результате на основе РАО "ЕЭС России" были созданы следующие субъекты и группы субъектов:

• генерирующие компании, в которых объединены (производственные) генерирующие активы;
• энергосбытовые компании, занимающиеся продажей электроэнергии потребителям;
• сетевые компании, объединяющие магистральные и региональные распределительные электрические сети;
• субъекты оперативно-диспетчерского управления;
• коммерческая инфраструктура оптового рынка.

Возникшие в ходе реформы РАО "ЕЭС России" компании представляют собой организации, специализирующиеся на определенных видах деятельности (генерация, передача электроэнергии, сбыт электроэнергии конечным потребителям, проектные и ремонтные организации) и контролирующие соответствующие профильные активы.

Важным направлением реформирования стало отделение потенциально конкурентных видов деятельности (таких как генерация электрической энергии, ее сбыт) от естественно-монопольных видов, к которым отнесены передача электрической энергии по сетям и оперативно-диспетчерское управление. Магистральные электрические сети переходят под контроль федеральной сетевой компании; распределительные сети интегрируются в межрегиональные распределительные сетевые компании (МРСК); функции региональных диспетчерских управлений передаются общероссийскому системному оператору. Кроме того, созданы организации коммерческой инфраструктуры, отвечающие за организацию торговли электрической энергией и мощностью на оптовом рынке.

В ходе реформы электроэнергетики России произошла полная смена субъектного состава электроэнергетики России. В первую очередь идет речь о появлении новых, прежде всего ориентированных на рынок электроэнергии, субъектов.

1. Генерирующие компании (производство электроэнергии) <14>.

<14> В соответствии с распоряжением Правительства РФ от 1 сентября 2003 г. N 1254-р на базе электростанций холдинга РАО "ЕЭС России" созданы 6 тепловых оптовых генерирующих компаний и одна гидрогенерирующая оптовая компания. Распоряжением Правительства РФ от 8 сентября 2001 г. была создана первая генерирующая компания, объединившая все атомные электростанции России (ФГУП "Концерн "Росэнергоатом", в настоящее время ОАО "Энергоатом").

1. Сбытовые компании (купля-продажа электроэнергии).
2. Федеральная сетевая компания и территориальные сетевые компании (услуги по передаче электрической энергии, технологическое присоединение к электрическим сетям).
3. Системный оператор (технологическое диспетчирование).
4. Коммерческая инфраструктура оптового рынка.

Важно отметить, что разделены должны быть между собой любой потенциально конкурентный и любой естественно-монопольный вид деятельности. Согласно п. 14 ст. 6 ФЗ о переходном периоде с 1 апреля 2006 г. юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям запрещается совмещать указанные в Законе естественно-монопольные и потенциально конкурентные виды деятельности.

В целях реализации положений, заложенных в ст. 6 ФЗ о переходном периоде, и осуществления контроля за соблюдением установленного запрета на совмещение конкурентных и естественно-монопольных видов деятельности в электроэнергетике Правительство приняло ряд нормативных правовых документов, регулирующих данный вопрос.

Постановлением Правительства РФ от 6 июня 2006 г. N 355 <15> были установлены особенности, при соблюдении которых требования ст. 6 ФЗ о переходном периоде не распространялись на хозяйствующие субъекты, осуществляющие деятельность по производству, передаче и купле-продаже электрической энергии с использованием принадлежащих им на праве собственности или ином основании электрических станций и иных объектов электроэнергетики, преимущественно для удовлетворения собственных производственных нужд.

<15> Об особенностях функционирования хозяйствующих субъектов, осуществляющих деятельность в области электроэнергетики преимущественно для удовлетворения собственных производственных нужд // Собрание законодательства. 2006. N 24. Ст. 2608.

Правилами осуществления контроля за соблюдением юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями запрета на совмещение деятельности по передаче электрической энергии и оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике с деятельностью по производству и купле-продаже электрической энергии <16> было установлено, что ФАС России является уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, имеющим право принимать решения о принудительной реорганизации юридических лиц (в форме разделения или выделения), а также обращаться в арбитражный суд с требованием о прекращении деятельности индивидуальных предпринимателей в случае несоблюдения ими запрета, установленного законодательством Российской Федерации об электроэнергетике.

<16> Постановление Правительства РФ от 27 октября 2006 г. N 628 // Собрание законодательства РФ. 2006. N 45. Ст. 4706.

Кроме этого, Положение о ФАС <17> в части контроля было дополнено подпунктом 5.3.1.10 следующего содержания: "5.3.1.10. за соблюдением юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, а с даты окончания переходного периода реформирования электроэнергетики группами лиц и аффилированными лицами в границах одной ценовой зоны оптового рынка запрета на совмещение деятельности по передаче электрической энергии и оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике с деятельностью по производству и купле-продаже электрической энергии, включая контроль за соблюдением особенностей функционирования хозяйствующими субъектами, осуществляющими деятельность в области электроэнергетики преимущественно для удовлетворения собственных производственных нужд, установленных законодательством Российской Федерации".

<17> Постановление Правительства РФ от 30 июня 2004 г. N 331 // Собрание законодательства РФ. 2004. N 31. Ст. 3259.

Для информационной поддержки выполнения субъектами электроэнергетики требований по разделению видов деятельности ФАС выпустила соответствующие Методические рекомендации <18>, в которых подробно рассматриваются возможные организационно-правовые модели разделения. ФАС даны развернутые ответы <19> на наиболее часто встречающие вопросы практики применения ст. 6 ФЗ о переходном периоде, касающиеся разделения конкурентных и естественно-монопольных видов деятельности в электроэнергетике.

Исключения из запрета о совмещении деятельности (предупреждение конфликта интересов):

• субъекты в изолированных энергосистемах;
• субъекты, осуществляющие передачу электрической энергии исключительно для собственных нужд;
• гарантирующие поставщики.

Субъекты, владеющие электростанциями и осуществляющие сетевую деятельность, преимущественно для собственных нужд - с уведомлением уполномоченного органа.

Запрет на совмещение видов деятельности в электроэнергетике не действует в отношении эксплуатирующих организаций, которые осуществляют деятельность на основании лицензий на право ведения работ в области использования атомной энергии и частью имущества которых являются объекты электросетевого хозяйства, обеспечивающие безопасный режим работы атомных электростанций.

После окончания переходного периода запрет на совмещение видов деятельности действует для аффилированных лиц в рамках одной ценовой зоны.

Пунктом 2 ст. 22 ФЗ "Об электроэнергетике" установлено, что субъекты естественных монополий в электроэнергетике обязаны публиковать в средствах массовой информации сведения о своей деятельности в соответствии со стандартами раскрытия информации, утверждаемыми Правительством РФ.

Постановлением Правительства РФ от 21 января 2004 г. N 24 утверждены Стандарты раскрытия информации субъектами оптового и розничного рынков электрической энергии <20>. Указанным Постановлением Правительства РФ установлено, что ФАС и ее территориальные органы осуществляют государственный контроль за соблюдением стандартов раскрытия информации субъектами оптового и розничных рынков. Под раскрытием информации в данном документе понимается обеспечение доступа к ней всех заинтересованных лиц независимо от цели получения данной информации. Стандартами раскрытия информации установлены сроки, в течение которых субъекты естественных монополий должны предоставлять запрашиваемую информацию.

<20> Утв. Постановлением Правительства РФ от 21 января 2004 г. N 24 (в ред. от 01.02.2005) // Собрание законодательства РФ. 2004. N 4. Ст. 282.

Субъекты естественных монополий обязаны раскрывать информацию ежегодно в официальном печатном органе не позднее 1 июня.

Разделом II Стандартов раскрытия информации установлено, что организация по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью (ФСК) и территориальные сетевые организации, в частности, раскрывают:

• условия договоров об услугах по передаче электрической энергии и об осуществлении технологического присоединения с указанием источника официального опубликования нормативного акта, регулирующего условия этих договоров;
• сведения о тарифах на услуги по передаче электрической энергии с указанием источника официального опубликования решения регулирующего органа об установлении тарифов;
• информацию об общей пропускной способности узлов электрической сети, к которым может быть присоединен потребитель сетевых услуг, резервах их мощности с учетом присоединенных потребителей и степени их загрузки.

Субъекты оперативно-диспетчерского управления, согласно разделу III Стандартов раскрытия информации, раскрывают:

• информацию о тарифе на услуги по оперативно-диспетчерскому управлению с указанием источника официального опубликования решения регулирующего органа об установлении тарифа;
• информацию о соответствии качества электрической энергии и уровня надежности функционирования Единой энергетической системы России и отдельных энергетических систем требованиям, установленным нормативными правовыми актами, а также о мерах, направленных на поддержание надежности работы энергетических систем;
• информацию о технологических резервах мощностей по производству электрической энергии в Единой энергетической системе России и в технологически изолированных системах с выделением по федеральным округам за отчетный период, в том числе использованных и неиспользованных резервах мощностей по производству электрической энергии.

Производители электрической энергии согласно разделу IV Стандартов раскрытия информации раскрывают:

• информацию о тарифах на поставку электрической энергии;
• информацию о выбросах загрязняющих веществ, оказывающих негативное влияние на окружающую среду, и мероприятиях по их сокращению на следующий год.

Гидроэлектростанции, помимо указанной информации, раскрывают информацию о режиме использования и состоянии водных ресурсов.

Администратор торговой системы (с 1 апреля 2008 г. коммерческий оператор оптового рынка) согласно разделу V, в частности, раскрывает:

• форму договора о присоединении к торговой системе оптового рынка электрической энергии;
• информацию об услугах;
• отчеты о результатах осуществляемого контроля за деятельностью системного оператора.

Энергоснабжающие, энергосбытовые организации и гарантирующие поставщики, помимо информации, предусмотренной п. 9 Стандартов раскрытия информации, раскрывают:

• цену на электрическую энергию. При этом отдельно раскрывается цена закупки электрической энергии, стоимость услуг по ее передаче, а также стоимость иных услуг, оказание которых является неотъемлемой частью поставки электрической энергии потребителю;
• основные условия договора купли-продажи электрической энергии;
• информацию о деятельности.

Гарантирующие поставщики, помимо этой информации, раскрывают:

• размер регулируемой сбытовой надбавки (информация подлежит опубликованию в официальном печатном издании не реже одного раза в год);
• объем электрической энергии, покупаемой на оптовом рынке, в том числе в секторе свободной торговли и регулируемом секторе, по двухсторонним договорам купли-продажи (информация раскрывается ежемесячно).

Наряду с раскрытием указанной выше информации Правительством РФ в соответствии со ст. ст. 20, 21, 25 и 26 ФЗ "Об электроэнергетике" в целях содействия развитию конкуренции на рынке производства и сбыта электрической энергии, защиты прав потребителей электрической энергии утверждены Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, Правила недискриминационного доступа к услугам по оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике и оказания этих услуг, Правила недискриминационного доступа к услугам администратора торговой системы оптового рынка и оказания этих услуг и Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц к электрическим сетям <21>.

Правительство РФ определило ФАС уполномоченным федеральным органом исполнительной власти по обеспечению государственного контроля за соблюдением недискриминационного доступа к указанным выше услугам.

Отдельно стоит вопрос, когда наступит окончание переходного периода. В ФЗ о переходном периоде имеются две даты.

Согласно ст. 4 ФЗ о переходном периоде до 1 июля 2008 г. вводится переходный период. По нашему мнению, этот срок установлен для проведения структурных преобразований в электроэнергетике. До этой даты все основные субъекты электроэнергетики будут выделены и окончательно сформированы, а также завершены связанные с этим основные корпоративные процедуры. К 1 июля 2008 г. будет сформирована новая целевая структура электроэнергетики. В этот период должны быть проведены реорганизация РАО "ЕЭС России", обособление от РАО "ЕЭС" всех компаний и прекращение деятельности головного общества РАО "ЕЭС России".

Рассматривая ст. 6 ФЗ о переходном периоде, можно сделать вывод, что в целях обеспечения последовательного и постепенного реформирования оптового и розничного рынков электрической энергии и мощности законодатель установил еще одну дату переходного периода, срок окончания которого - 1 января 2011 г. Эта дата касается прежде всего срока создания конкурентного рынка электрической энергии и мощности. По нашему мнению, срок, указанный в ст. 6 ФЗ о переходном периоде, будет той датой, после которой можно будет подводить итоги реализации основных целей и стратегических задач реформирования электроэнергетики России.

Организационная структура электроэнергетики после реорганизации РАО "ЕЭС России"

1 июля 2008 г. завершилась реорганизация крупнейшего участника энергетической отрасли, существовавшего в период плановой экономики, - РАО "ЕЭС России". Эта структура совмещала в себе все виды деятельности в энергетике (от передачи электрической энергии до оперативно-диспетчерского управления) и была призвана обеспечивать функционирование и развитие Единой энергетической системы в целом.

Согласно Федеральному закону "Об электроэнергетике" (в ред. Федерального закона от 4 ноября 2007 г. N 250-ФЗ "О внесении изменений в отдельные акты Российской Федерации в связи с осуществлением мер по реформированию Единой энергетической системы России" <22>) вследствие окончания переходного периода реформирования электроэнергетики с 1 июля 2008 г. все функции ОАО "РАО "ЕЭС России" перераспределены и частично закреплены за ОАО "Системный оператор Единой энергетической системы России", ОАО "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы России" и Советом рынка.

<22> Собрание законодательства РФ. 2007. N 45. Ст. 5427.

Российская энергетика 1 июля 2008 г. окончательно поменяла свою структуру, а движущая сила реформы электроэнергетики России - РАО "ЕЭС России" прекратила свое существование в качестве юридического лица.

Электроэнергетика России (по состоянию на 1 января 2009 г.) имеет следующую организационную структуру:

Сфера конкуренции:

Генерация

(производство электрической энергии).

1. ОАО "Концерн Энергоатом", объединяющее 10 атомных станций России (31 энергоблок) установленной мощностью 23242 МВт.

Средняя доля выработки от общей выработки электроэнергии России (ЕЭС России) составляет 16%.

100% акций ОАО "Концерн Энергоатом" (принадлежат Российской Федерации) переданы в соответствии с законодательством в ОАО "Атомэнергопром".

1. ОАО "Русгидро" - крупнейшая российская генерирующая компания и вторая в мире среди гидрогенерирующих компаний по установленной мощности. На 1 января 2009 г. установленная мощность компании составляет 25336,6 МВт. Доля ОАО "Русгидро" на оптовом рынке электрической энергии по установленной мощности составляет порядка 12%. ОАО "Русгидро" является лидером в производстве энергии на базе возобновляемых источников энергии, развивает генерацию на основе водных потоков и морских приливов, ветра и геотермальной энергии.

Доля акций, принадлежащих Российской Федерации (в лице Федерального агентства по управлению государственным имуществом), составляет 60,37%, доля миноритарных акционеров - 39,63%.

1. Генерирующие компании оптового рынка электроэнергии (оптовые генерирующие компании (ОГК - всего 6), созданы в форме открытых акционерных обществ), которые являются тепловыми электростанциями и построены по экстерриториальному принципу (в одну ОГК входят тепловые электростанции федерального значения, расположенные в различных регионах России):

А) ОАО "Первая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии" (ОАО "ОГК-1"). ОАО "ОГК-1" является крупнейшей из тепловых оптовых генерирующих компаний, созданных в результате реформы энергетики России. Установленная мощность ОАО "ОГК-1" - 9531 МВт. В состав ОГК-1 входят: Пермская ГРЭС, Верхнетагильская ГРЭС, Каширская ГРЭС, Уренгойская ГРЭС, Ириклинская ГРЭС. Основное топливо - газ, который занимает 90% в топливном балансе компании. На Верхнетагильской и Каширской ГРЭС наряду с газом в качестве основного топлива используется уголь, доля которого на обеих электростанциях составляет до 30%.

43% уставного капитала компании принадлежит ОАО "ФСК ЕЭС", 23% - ОАО "Русгидро", 34% - миноритарным акционерам.

Б) ОАО "Вторая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии" (ОАО "ОГК-2"). В состав ОАО "ОГК-2" входят: Псковская ГРЭС, Серовская ГРЭС, Ставропольская ГРЭС, Сургутская ГРЭС-1, Троицкая ГРЭС. Установленная мощность ОАО "ОГК-2" - 8695 МВт.

Основные владельцы ценных бумаг ОАО "ОГК-2" (номинальные держатели): 47,2370% - ООО "Депозитарные и корпоративные технологии"; 12,8436% - ЗАО "Газэнергопромбанк".

В) ОАО "Третья генерирующая компания оптового рынка электроэнергии" (ОАО "ОГК-3"). В состав ОАО "ОГК-3" входят: Гусиноозерская ГРЭС, Печорская ГРЭС, Костромская ГРЭС, Харанорская ГРЭС, Черепетская ГРЭС, Южноуральская ГРЭС. Установленная мощность ОАО "ОГК-3" - 8357 МВт.

60,15% уставного капитала принадлежит ОАО "ГМК "Норильский никель".

Г) ОАО "Четвертая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии" (ОАО "ОГК-4"). В состав ОАО "ОГК-4" входят 5 ГРЭС: Сургутская ГРЭС-2, Березовская ГРЭС, Шатурская ГРЭС, Смоленская ГРЭС, Яйвинская ГРЭС, Смоленская ГРЭС. Установленная мощность ОАО "ОГК-4" - 8630 МВт.

76,09% акций компании принадлежит энергетическому концерну E.ON, остальные акции принадлежат миноритарным акционерам.

Д) ОАО "Пятая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии" (ОАО "ОГК-5"). В состав ОАО "ОГК-5" входят: Конаковская ГРЭС, Невинномысская ГРЭС, Среднеуральская ГРЭС, Рефтинская ГРЭС. Установленная мощность ОАО "ОГК-5" - 8672 МВт.

Доля Российской Федерации (в лице Федерального агентства по управлению государственным имуществом) в уставе компании составляет 26,43%, доля Enel Investment B.V. - 55,78%, доля миноритарных акционеров - 17,79%.

Е) ОАО "Шестая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии". В состав ОАО "ОГК-6" входят: Новочеркасская ГРЭС, Киришская ГРЭС, Рязанская ГРЭС, Красноярская ГРЭС-2, Череповецкая ГРЭС, "ГРЭС-24". Установленная мощность ОАО "ОГК-6" - 9052 МВт.

Основные владельцы ценных бумаг ОАО "ОГК-6" (номинальные держатели): 55,84% - ООО "Депозитарные и корпоративные технологии"; 17,12% - ЗАО "Газэнергопромбанк".

1. Территориальные генерирующие компании (ТГК - всего 14) (созданы в форме открытых акционерных обществ). Активы ТГК объединяют, как правило, станции соседних регионов, которые производят как электрическую, так и тепловую энергию.

А) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 1" (ОАО "ТГК-1"). Третья в России территориальная генерирующая компания по величине установленной мощности. Генерирующие активы ОАО "ТГК-1" располагаются в четырех субъектах Северо-Запада России: Санкт-Петербург, Республика Карелия, Ленинградская и Мурманская области. Установленная электрическая мощность - 6275,45 МВт.

Б) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 2" (ОАО "ТГК-2"). Генерирующие активы ОАО "ТГК-2" расположены в 6 субъектах Севера России: Архангельской, Вологодской, Костромской, Новгородской, Тверской и Ярославской областях. Установленная электрическая мощность - 2582,5 МВт.

В) ОАО "Мосэнерго" (ТГК-3). Самая крупная из региональных генерирующих компаний России и технологически неотъемлемая часть Единой энергетической системы России. ОАО "Мосэнерго" - один из крупнейших производителей тепла в мире.

В составе ОАО "Мосэнерго" 17 электростанций установленной мощностью 11,5 тыс. МВт.

Г) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 4" (ОАО "ТГК-4"). Генерирующие активы ОАО "ТГК-4" расположены в 11 субъектах Центра России: Белгородская, Брянская, Воронежская, Калужская, Курская, Липецкая, Орловская, Рязанская, Смоленская, Тамбовская, Тульская области. Установленная электрическая мощность - 3357,8 МВт.

Д) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 5" (ОАО "ТГК-5"). Генерирующие мощности ОАО "ТГК-5" расположены в Кировской области, Удмуртской и Чувашской республиках, Республике Марий Эл. Установленная электрическая мощность - 2476 МВт.

Е) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 6" (ОАО "ТГК-6"). Генерирующие мощности ОАО "ТГК-6" располагаются на территории следующих субъектов России: Владимирской, Ивановской, Нижегородской, Пензенской областей и Республики Мордовии. Установленная электрическая мощность - 3112,5 МВт.

Ж) ОАО "Волжская территориальная генерирующая компания" (ТГК-7). ТГК-7 - вторая по величине установленной мощности среди российских ТГК. Генерирующие мощности ТГК-7 расположены на территории следующих субъектов России: Самарская, Саратовская, Оренбургская и Ульяновская области. Установленная электрическая мощность - 6879,7 МВт.

З) ОАО "Южная генерирующая компания ТГК-8" (ОАО "ЮГК ТГК-8"). В состав ОАО "ЮГК ТГК-8" входят генерирующие мощности (13 ТЭЦ, 2 ГРЭС, 4 ГЭС), которые расположены на территории Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей, Краснодарского и Ставропольского краев, а также Республики Дагестан. Установленная электрическая мощность - 3601,8 МВт.

И) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 9" (ОАО "ТГК-9"). ОАО "ТГК-9" объединяет генерирующие мощности, которые расположены на территории Свердловской области, Пермского края и Республики Коми. Установленная электрическая мощность 23 электростанций (20 ТЭЦ, 2 ГЭС, 1 ГРЭС) - 3280 МВт.

К) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 10" (ОАО "ТГК-10"). Фактически ОАО "ТГК-10" сформирована в виде холдинговой компании, включающей генерирующие мощности, расположенные на территории Тюменской и Челябинской областей, а также владеющей 49% уставного капитала ОАО "Курганская генерирующая компания". В состав ОАО "ТГК-10" входят 8 станций (7 ТЭЦ, 1 ГРЭС) с установленной электрической мощностью - 2785 МВт.

Л) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 11" (ОАО "ТГК-11"). ОАО "ТГК-11" создано в ходе реформирования энергетики России и объединяет генерирующие мощности Омской и Томской областей. Установленная электрическая мощность - 3601,8 МВт.

М) ОАО "Кузбассэнерго" (ТГК-12). Генерирующие активы расположены в Кемеровской области и Алтайском крае. Установленная электрическая мощность ОАО "Кузбассэнерго" (ТГК-12) - 4375,2 МВт.

Н) ОАО "Енисейская территориальная генерирующая компания" (ТГК-13). Генерирующие активы расположены на территории Красноярского края и Республики Хакасия. Установленная электрическая мощность ТГК-13 - 2518 МВт.

О) ОАО "Территориальная генерирующая компания N 14" (ОАО "ТГК-14"). Генерирующие активы ТГК-14 расположены на территории Забайкальского края и Республики Бурятия. Установленная электрическая мощность ТГК-14 - 646 МВт.

1. Прочие генерирующие компании (по данным Совета рынка, составляют 21 ед.). Установленная электрическая мощность - 33412 МВт.

Здесь необходимо отметить следующее: в рамках реорганизации РАО "ЕЭС России" в состав ОАО "ИНТЕР РАО ЕЭС" вошел ряд энергетических компаний. Установленная мощность этой организации составляет 8000 МВт. В соответствии с Указом Президента РФ от 20 марта 2008 г. N 369 57,3% уставного капитала ОАО "ИНТЕР РАО ЕЭС" внесено в качестве имущественного вклада Российской Федерации в государственную корпорацию "Росатом".

1. Сбытовые компании, в том числе:

• гарантирующие поставщики, зона деятельности которых определяется границами субъекта РФ (это компании на базе реорганизованных АО-энерго) - 68;
• гарантирующие поставщики (прочие) - 40;
• энергосбытовые компании (независимые) - 55.

1. Ремонтные и сервисные компании.

В ходе реформы ремонтные и сервисные компании были выделены из состава АО-энерго в самостоятельные организации, акции которых были проданы на аукционах. Присутствуют практически в каждом субъекте Российской Федерации.

1. ОАО "РАО Энергетические системы Востока".
2. Изолированные энергосистемы: Камчатская, Сахалинская, Магаданская, Чукотская, Якутская (изолированная часть).

Инфраструктура рынка электрической энергии

1. Организации, обеспечивающие функционирование коммерческой инфраструктуры оптового рынка:

• саморегулирующая организация - некоммерческое партнерство "Совет рынка по организации эффективной системы оптовой и розничной торговли электрической энергией и мощностью" <23> (Совет рынка) <24>;

<23> Постановлением Правительства РФ от 4 августа 2008 г. N 581 "Об уполномоченном федеральном органе исполнительной власти по контролю за деятельностью Совета рынка" Минэнерго определено таким органом по контролю за деятельностью Совета рынка - саморегулирующей организации, действующей на рынке электроэнергии. В соответствии с ФЗ "Об электроэнергетике" и указанным Постановлением Минэнерго имеет право вето в отношении решений органов управления Совета рынка.
<24> http://www.np-ats.ru/index.jsp

• коммерческий оператор оптового рынка - с 1 апреля 2008 г. ОАО "Администратор торговой системы оптового рынка" (ОАО "АТС") <25> - 100% дочернее предприятие Совета рынка.

<25> http://www.atsenergo.ru/index.jsp

1. Организация по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью - ОАО "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (ОАО "ФСК ЕЭС"), которая состоит из 8 филиалов (магистральные электрические сети Волги, Востока, Западной Сибири, Северо-Запада, Сибири, Урала, Центра, Юга). По результатам реорганизации доля акций ОАО "ФСК ЕЭС", принадлежащих Российской Федерации, составила 77,66%, 22,34% - миноритарные акционеры. Это соответствует требованиям п. 2 ст. 8 ФЗ "Об электроэнергетике" (по завершении реформы доля Российской Федерации должна быть 75% + 1 акция).
2. Межрегиональные распределительные сетевые компании. Объединены в ходе реформы в ОАО "Холдинг МРСК", как холдинговая компания, владеет контрольными пакетами 11 межрегиональных распределительных сетевых компаний. Главным акционером ОАО "Холдинг МРСК" является Российская Федерация с долей в 52,7%.
3. Территориальные сетевые компании, которые осуществляют свою деятельность, как правило, в зоне гарантирующего поставщика. Сетевое хозяйство таких компаний находится в ведении собственников или иных законных владельцев электросетевого хозяйства. Отношения с другими сетевыми организациями должны осуществлять на основании заключенного договора.
4. Системный оператор. 17 июня 2002 г. в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 11 июля 2001 г. N 526 "О реформировании электроэнергетики Российской Федерации" ОАО "Системный оператор - Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы" было выделено из структуры ОАО РАО "ЕЭС России" и зарегистрировано как самостоятельное предприятие.

6 февраля 2008 г. зарегистрировано новое название компании: ОАО "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС").

В структуру Системного оператора входят:

• 7 объединенных диспетчерских управлений (ОДУ);
• 59 региональных диспетчерских управлений (РДУ);
• 7 региональных предприятий (РП) "Энерготехнадзор";
• 70 территориальных центров (ТЦ) РП "Энерготехнадзор".

Построена единая система ОДУ, работающая по четкому экономическому алгоритму принятия решений о распределении нагрузки между генераторами.

Государственное регулирование в электроэнергетике

Правительство Российской Федерации реализует свои полномочия в области государственного регулирования и контроля в электроэнергетике в соответствии со ст. 21 ФЗ "Об электроэнергетике" (в ред. ФЗ от 04.11.2007 N 250-ФЗ).

К уполномоченным Правительством РФ в области государственного регулирования отношений в сфере электроэнергетики федеральным органам исполнительной власти отнесены:

А) Министерство энергетики Российской Федерации (Минэнерго России) <26>, на которое возложены функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере топливно-энергетического комплекса, в том числе и по вопросам электроэнергетики.

<26> Положение о Минэнерго, утверждено Постановлением Правительства РФ от 28 мая 2008 г. N 400 // Собрание законодательства РФ. 2008. N 22. Ст. 2577.

Б) Федеральная служба по тарифам <27>, которая осуществляет правовое регулирование в сфере государственного регулирования цен (тарифов) на товары и услуги в соответствии с законодательством Российской Федерации и контроль за их применением.

<27> Положение о Федеральной службе по тарифам, утверждено Постановлением Правительства РФ от 30 июня 2004 г. N 332 // Собрание законодательства РФ. 2004. N 29. Ст. 3049.

В) Федеральная антимонопольная служба <28>, осуществляющая антимонопольное регулирование в сфере электроэнергетики, в том числе контроль на оптовом и розничном рынках, с учетом особенностей, установленных законодательством в области электроэнергетики.

<28> Положение о Федеральной антимонопольной службе утверждено Постановлением Правительства РФ от 30 июня 2004 г. N 331 // Собрание законодательства РФ. 2004. N 31. Ст. 3259.

Г) Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) <29>, осуществляющая контроль и надзор:

<29> Положение о Ростехнадзоре утверждено Постановлением Правительства РФ от 30 июля 2004 г. N 401 (в ред. от 27.01.2009) // Собрание законодательства РФ. 2004. N 32. Ст. 3348.

• за соблюдением в пределах своей компетенции требований безопасности в электроэнергетике (технический контроль и надзор в электроэнергетике);
• за соблюдением собственниками гидротехнических сооружений и эксплуатирующими организациями норм и правил безопасности гидротехнических сооружений.

Кроме этого, Ростехнадзор осуществляет:

• лицензирование видов деятельности, отнесенных к компетенции Службы;
• проверки (инспекции) соблюдения требований законодательства Российской Федерации, нормативных правовых актов и правил в установленной сфере деятельности, в том числе в электроэнергетике.

К моменту ликвидации РАО "ЕЭС России" была выполнена одна из важнейших задач реформы, в энергетику привлечены стратегические инвесторы. Генерирующие компании, за исключением ОАО "Энергоатом", ОАО "Русгидро" и ОАО "ОГК-1", имеют в настоящее время частных собственников. Это позволило вывести энергетику России на новый этап развития. Была пересмотрена вся система отраслевого регулирования. Управление энергетикой в настоящее время осуществляется с двух сторон. Во-первых, регулятором и координатором со стороны государства выступает Министерство энергетики (государство не имело права полностью устраниться от участия в этом сегменте, поскольку энергетика является социально значимой сферой экономики). Во-вторых, в энергетике России действуют механизмы рыночного саморегулирования, координацию которых осуществляет НП "Совет рынка" <30>. В результате реформы были запущены и успешно функционируют оптовый и розничные рынки электрической энергии и мощности. В энергетике России создана конкурентная среда. В дальнейшем важно не допустить доминирующего положения кого-либо из участников.

<30> Интервью министра энергетики РФ С. Шматко "Основная задача государства - обеспечить условия для поддержания балансов интересов" // ЭнергоРынок. 2008. N 12.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Введение
• 1. Отраслевой состав электроэнергетики. Динамика структуры мирового производства электроэнергии
• 2. География размещения главных отраслей в мире. Тепловая, атомная и гидроэлектроэнергетика
• Заключение
• Список литературы

Введение

Тема курсовой работы: «Электроэнергетика мира: отраслевая и территориальная структура, проблемы и перспективы развития». Актуальность данной темы обусловлена тем, что потребление энергии во все времена считалось основным показателем жизненного уровня. Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область человеческой деятельности, которая не требовала бы прямо или косвенно больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.

Целью курсовой работы является изучение основных источников энергии как традиционных, так и альтернативных, а также выявление их особенностей и перспектив развития.

При написании курсовой работы мною были использованы следующие методы исследования:

1. Теоретические: индукция, дедукция, анализ и синтез. Благодаря этим методам мне удалось собрать необходимую информацию по теме, выбрать необходимые литературные источники и проанализировать полученные данные.

2. Метод сравнения. Этот метод исследования позволяет сравнить основные показатели развития мировой электроэнергетики и распределение ее отраслей по странам и регионам мира.

Как уже отмечалось, в курсовой работе рассмотрены не только основные или традиционные источники энергии, но и альтернативные, которые используются пока только отдельными странами и регионами, но могут получить массовое распространение.

Традиционные источники энергии по-прежнему занимают ведущее положение в мировой электроэнергетике. Однако за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Альтернативную энергию повсеместно можно будет использовать только тогда, когда традиционного топлива станет настолько мало, что его цена станет баснословно высокой; или когда экологический кризис поставит человечество на грань самоуничтожения.

Именно изучение и применение альтернативных источников энергии имеет сегодня огромное значение для человечества, ведь традиционные источники энергии рано или поздно будут исчерпаны, также использование большинства альтернативных источников сможет избавить человечество от экологического кризиса.

1 . Отраслевой состав электроэнергетики. Динамика структуры мирового производства электроэнергии

Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и передачей ее потребителям, является также одной из базовых отраслей тяжёлой промышленности.

Энергетика является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.

Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда (особенно тяжелого или монотонного) машинным. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет электрическую основу. Особенно широкое применение электрическая энергия получила для привода в действие электрических моторов. Мощность электрических машин (в зависимости от их назначения) различна: от долей ватта (микродвигатели, применяемые во многих отраслях техники и в бытовых изделиях) до огромных величин, превышающих миллион киловатт (генераторы электростанций).

Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива - урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутония. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, долговечности станций.

Энергетическая промышленность является частью топливно-энергетической промышленности и неразрывно связана с другой составляющей этого гигантского хозяйственного комплекса - топливной промышленностью.

Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно-хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Представить без электроэнергии наш быт также невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

o возможности превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие);

o способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;

o огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;

o способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).

Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии во всём мире значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды.

В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах.

Огромную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электрифицированный номинал железных дорог в России, составлял по протяженности 38% всех железных дорог страны и около 3% железных дорог мира, обеспечивает 63% грузооборота железных дорог России и 1/4 мирового грузооборота железнодорожного транспорта. В Америке и, особенно в странах Европы, эти показатели несколько выше.

Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности.

Сегодня по потреблению электроэнергии на душу населения Россия уступает 17 странам мира, среди которых США, Франция, Германия, от многих из этих стран отстает и по уровню электровооруженности труда в промышленности и сельском хозяйстве. Потребление электроэнергии в быту и сфере услуг в России 2-5 раз ниже, чем в других развитых странах. При этом эффективность и результативность использования электроэнергии в России заметно меньше, чем в ряде других стран.

Электроэнергетика - важнейшая часть жизнедеятельности человека. Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.

Основными отраслями электроэнергетики являются тепловая энергетика, гидроэнергетика и атомная энергетика. Остановимся на каждой из этих отраслей более подробно.

Теплоэнергетика. Первые ТЭС появились в конце XIX века (в 1882 -- в Нью-Йорке, 1883 -- в Петербурге, 1884 -- в Берлине) и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов ХХ века ТЭС -- основной вид электрических станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла: в России и США 80% (1975), в мире около 76% (1973).

Сейчас около 50% всей электроэнергии мира производится на тепловых электростанциях. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно при передаче также понижается (КПД достигает 60 - 70%). Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация для большинства городов) установка электрического бойлера в отдельно стоящем доме становится экономически выгодна. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены в местах добычи топлива. Тепловые электростанции, использующие местные виды органические топлив (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли, мазут, газ), ориентируются на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.

Принцип работы тепловых станций основан на последовательном преобразовании химической энергии топлива в тепловую и электрическую энергию. Основным оборудованием ТЭС является котел, турбина, генератор. В котле при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется в энергию водяного пара. В турбине водяной пар превращается в механическую энергию вращения. Генератор превращает энергию вращения в электрическую. Тепловая энергия для нужд потребления может быть взята в виде пара из турбины либо котла.

Тепловые электростанции имеют как свои преимущества, так и недостатки. Положительным по сравнению с другими типами электростанций является относительно свободное размещение, связанное с широким распространением и разнообразием топливных ресурсов; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний. К отрицательным относятся следующие факторы: ТЭС обладает низким коэффициентом полезного действия, если последовательно оценить различные этапы преобразования энергии, то увидим, что не более 32% энергии топлива превращается в электрическую. Топливные ресурсы нашей планеты ограничены, поэтому нужны электростанции, которые не будут использовать органическое топливо. Кроме того, ТЭС оказывает крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Тепловые электростанции всего мира, в том числе и России выбрасывает в атмосферу ежегодно 200-250 млн. тонн золы и около 60 млн. тонн сернистого ангидрида, они поглощают огромное количество кислорода.

Гидроэнергетика. По количеству вырабатываемой энергии на втором месте находятся гидравлические электростанции (ГЭС). Они производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно большую себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить большой прорыв в промышленности.

Современные ГЭС позволяют производить до 7 млн. кВт энергии, что вдвое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и, пока, АЭС, однако размещение ГЭС в Европе затруднено по причине дороговизны земли и невозможности затопления больших территорий в данных регионах. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

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. Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоемов: нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных, но иногда это необходимо, например, для создания нормального судоходства и орошения. Во всех странах мира стараются отказаться от использования ГЭС на равнинных реках, переходя на быстрые горные реки или АЭС.

Гидравлические электростанции используют для выработки электроэнергии гидроэнергетические ресурсы, то есть силу падающей воды. Существует три основных вида ГЭС:

1. Гидроэлектрические станции.

Технологическая схема их работы довольна проста. Естественные водные ресурсы реки преобразуются в гидроэнергетические ресурсы с помощью строительства гидротехнических сооружений. Гидроэнергетические ресурсы используются в турбине и превращаются в механическую энергию, механическая энергия используется в генераторе и превращается в электрическую энергию.

2. Приливные станции.

Природа сама создает условия для получения напора, под которым может быть использована вода морей. В результате приливов и отливов уровень морей меняется на северных морях - Охотском, Беринговом, волна достигает 13 метров. Между уровнем бассейна и моря создается разница и таким образом создается напор. Так как приливная волна периодически изменяется, то в соответствии с ней меняется напор и мощность станций. Пока еще использование приливной энергии ведется в скромных масштабах. Главным недостатком таких станций является вынужденный режим. Приливные станции (ПЭС) дают свою мощность не тогда, когда этого требует потребитель, а в зависимости от приливов и отливов воды. Велика также стоимость сооружений таких станций.

3. Гидроаккумулирующие электростанции.

Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. В России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС.

Кроме перечисленных достоинств и недостатков гидравлические электростанции имеют следующие: ГЭС являются весьма эффективными источниками энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении и имеют высокий КПД - более 80%. В результате производимая энергия на ГЭС самая дешевая. Огромное достоинство ГЭС - возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключение любого требуемого количества агрегатов. Но строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капиталовложений, это связано с потерей земель на равнинах, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии значительно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период времени, причем только в многоводные годы. Поэтому, несмотря на обеспеченность многих стран мира гидроэнергетическими ресурсами, они не могут служить основной выработки электроэнергии.

Атомная энергетика. Первая в мире АЭС - Обнинская была запущена в 1954 году в России. Персонал 9 российских АЭС составляет 40,6 тыс. человек или 4% от общего числа населения занятого в энергетике. 11,8% или 119,6 млрд. кВт всей электроэнергии, произведенной в России выработано на АЭС. Только на АЭС рост производства электроэнергии сохраняется высоким.

Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только 12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.

Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах, и т. п. - здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора. Однако повседневная работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

1. Существующие трудности в использовании атомной энергии - захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в теологически стабильных пластах.

2. Катастрофические последствия аварий на некоторых устаревших АЭС - следствие несовершенной защиты системы.

3. Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.

Функционирование АЭС, как объектов повышенной опасности, требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделения необходимых средств.

На размещение различных видов электростанций влияют различные факторы. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива, чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать электроэнергию. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.

Так как гидравлические электростанции используют для выработки электроэнергии силу падающей воды, то, соответственно, ориентированы на гидроэнергетические ресурсы. Огромные гидроэнергетические ресурсы мира расположены неравномерно. Для гидростроительства в нашей стране было характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанциях. Каскад-группа ТЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии, решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранение паводков, улучшения транспортных условий. К сожалению, создание каскадов в стране привело к крайне негативным последствиям: потере ценных сельскохозяйственных земель, нарушению экологического равновесия.

Равнинные водохранилища обычно велики по площади изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоемов: нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных, но иногда это необходимо, например, для создания нормального судоходства и орошения.

Атомные электростанции можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов: атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 2500 т. угля). В условиях безаварийной работы АЭС не дают выбросов в атмосферу, поэтому безвредны для потребителя. В последнее время создаются АТЭЦ и АСТ. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая и тепловая энергия, а на АСТ только тепловая.

2 . География размещения главных отраслей в мире. Тепловая, атомная и гидроэлектроэнергетика

электроэнергетика альтернативный размещение

Электроэнергетика -- одна из отраслей авангардной тройки. Доля электроэнергетики в структуре потребления энергии составляет более 1/3, предполагается, что к концу XX века эта доля может подняться до 1/2. Но после энергетического кризиса 70-х годов и этот сектор мировой энергетики несколько замедлил свое развитие.

Вклад отдельных регионов в электроэнергетику мира неравноценен. По общей выработке их можно расположить в порядке убывания таким образом: Северная Америка, зарубежная Европа, зарубежная Азия. СНГ, Латинская Америка, Африка, Австралия (таблица 1). На экономически развитые страны приходится 80% мировой выработки, на развивающиеся -- около 20%. А в первую десятку стран входят США, Россия. Япония, Китай, ФРГ, Канада, Франция, Великобритания, Украина и Индия, причем в России, в отличии от всех других стран «первое десятки» в 90-х годах наблюдалось снижение объема выработки электроэнергии.

Душевой показатель производства электроэнергии колеблется от 29 тысяч кВт в Норвегии до 350--550 кВт/ч в Индии и Китае, при среднемировом показателе 2140 кВт / ч.

Таблица 1 - Распределение электроэнергетики по регионам мира

	Произведено на ТЭС (%)	Произведено на ГЭС (%)	Произведено на АЭС (%)
Зарубежная Европа
Зарубежная Азия
Северная Америка
Латинская Америка
Австралия и Океания

Структура выработки электроэнергии в мире сейчас такова: на ТЭС вырабатывается 63% электроэнергии, на ГЭС -- 20%, на АЭС -- 17%. Такое соотношение, в целом, характерно также и для отдельных регионов, но наблюдаются и некоторые отклонения. Так, например, в Латинской Америке 3/ 4 всей электроэнергии вырабатывается на ГЭС. Доля АЭС выше среднемировой только в зарубежной Европе и Северной Америке.

По структуре выработки электроэнергии можно выделить следующие группы стран:

В странах первой группы большая доля электроэнергии вырабатывается на ТЭС (работающих на угле, мазуте и природном газе). Сюда можно отнести США, большинство стран зарубежной Европы и Россию.

Во вторую группу входят страны, где почти вся электроэнергия вырабатывается на ТЭС. Это ЮАР, Китай, Польша, Австралия (использующая, в основном, уголь в качестве топлива) и Мексика, Нидерланды, Румыния (богатые нефтью и газом).

Третья группа образована странами, в которых велика или очень велика (до 99,5% -- в Норвегии) доля ГЭС. Это Бразилия, Парагвай, Гондурас, Перу, Колумбия, Швеция, Албания, Австрия, Эфиопия, Кения, Габон, Мадагаскар, Новая Зеландия. Но по абсолютным показателям производства энергии на ГЭС в мире лидируют Канада, США, Россия, Бразилия. Гидроэнергетика быстро развивается в развивающихся странах.

Четвертую группу составляют страны с высокой долей атомной энергии. Это Франция, Бельгия и Республика Корея.

Выработка электроэнергии в мире - 12 трлн. кВт/ч: США - 3,2 трлн., Россия - 900 млрд., Япония - 800 млрд., ФРГ - 560 млрд., Канада - 530 млрд (по данным на 1998 год).

Структура производства электроэнергии: ТЭС дают 63% всей выработки, ГЭС - 20%, АЭС - 17%. В разных регионах и странах структура выработки может существенно различаться: в Польше, ЮАР производство электроэнергии сосредоточено на ТЭС, в Норвегии - на ГЭС, во Франции 70% всей выработки дают АЭС.

Особенно большой резерв для развития гидроэнергетического хозяйства имеют развивающиеся страны, на долю которых приходиться 65% гидроресурсов мира. Однако используются они здесь пока слабо (в Африке на 5%, в Южной Америке на 10%). Лидируют в использовании гидроэлектроэнергии США и Россия, хотя в производстве её на душу населения первенство принадлежит Норвегии.

3. Проблемы и перспективы развития электроэнергетики мира. Роль нетрадиционных (альтернативных) источников энергии

Топливно-энергетическая промышленность включает топливную отрасль (т.е. добычу и переработку различных видов топлива) и электроэнергетику.

Вся история человеческой цивилизации связана с освоением различных видов топлива и энергии. И в эпоху НТР энергетика оказывает огромное влияние на развитие и размещение производства.

Мировое производство и потребление первичных энергоресурсов все время растет: с менее чем 1 млрд. т. у. т. в 1990 году оно увеличилось до 10 млрд. т в 1990 г., а в 2010 г., вероятно, достигнет 14 млрд. т. Этот рост был особенно велик до 70-х годов, когда произошел мировой энергетический кризис (прежде всего - нефтяной). После кризиса темпы роста замедлились.

Существуют большие различия в топливно-энергетической промышленности по регионам и отдельным странам. Большая часть энергоресурсов производится в развивающихся странах и вывозится в США, Западную Европу и Японию.

Энергетическая проблема человечества относится к разряду глобальных и рассматривается обычно как глобальная энергосырьевая проблема. В таком масштабе она впервые проявилась в 70-х гг., когда разразились энергетический и сырьевой кризисы. Энергетический кризис ознаменовал конец эры дешевой нефти и вызвал подорожание сырья. И хотя затем нефть и другие энергоносители вновь подешевели, глобальная проблема обеспечения топливом и сырьем сохраняет свое значение и в наши дни.

Возникновение энергосырьевой проблемы объясняется прежде всего быстрым, взрывным ростом потребления минерального топлива и сырья и масштабами их добычи.

Решение электросырьевой проблемы на современном этапе развития мирового хозяйства должно идти интенсивным путем, который заключается в более рациональном использовании ресурсов или в осуществлении политики ресурсосбережения.

В эпоху дешевого топлива и сырья в большинстве стран мира сложилась ресурсоемкая экономика. В первую очередь это относилось к странам, наиболее богатым минеральными ресурсами. Но сейчас, в результате ресурсосберегающей политики экономически развитых стран Запада, энергоемкость их хозяйства значительно уменьшилась. А развивающиеся страны пока отстают от них в этом отношении. Из экономически развитых стран высокой ресурсоемкостью производства отличаются страны СНГ, ЮАР, Болгария и Австралия.

Мерами, способствующими сбережению ресурсов, должны стать увеличение извлечения из недр топливных и сырьевых ресурсов, а также повышение коэффициента полезного использования уже добытого топлива и сырья. Например, средний мировой уровень полезного использования первичных энергоресурсов - всего 1/3.

Кроме того, в ближайшие десятилетия можно ожидать изменения структуры мирового потребления первичных источников энергии: уменьшения доли нефти и угля в энергопотреблении и рост доли природного газа, гидроэнергии и альтернативных источников энергии.

Это поможет улучшить экологическую ситуацию, так как добыча нефти на шельфе, аварийные выбросы нефти, открытая добыча угля, а также употребление сернистых видов топлива негативно воздействует на природную среду.

К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефтедобывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда, - а это рано или поздно случится, - когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть, необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило задуматься о других видах топлива, пригодных для замены нефти и газа. Особенно призадумались тогда те страны, где нет собственных запасов нефти и газа, и которым приходится их покупать.

Поэтому в общую типологию электростанций включаются электростанции, работающие на так называемых нетрадиционных или альтернативных источниках энергии. К ним относят:

o энергию приливов и отливов;

o энергию малых рек;

o энергию ветра;

o энергию Солнца;

o геотермальную энергию;

o энергию горючих отходов и выбросов;

o энергию вторичных или сбросовых источников тепла и другие.

Несмотря на то, что нетрадиционные виды электростанций занимают всего несколько процентов в производстве электроэнергии, в мире развитие этого направления имеет большое значение, особенно учитывая разнообразие территорий стран. Возрастанию числа электростанций на альтернативных источниках энергии будут способствовать следующие принципы:

o более низкая стоимость электроэнергии и тепла, получаемая от нетрадиционных источников энергии, чем от всех других источников;

o возможность практически во всех странах иметь локальные электростанции, делающие их независимыми от общей энергосистемы;

o доступность и технически реализуемая плотность, мощность для полезного использования;

o возобновляемость нетрадиционных источников энергии;

o экономия или замена традиционных энергоресурсов и энергоносителей;

o замена эксплуатируемых энергоносителей для перехода к экологически более чистым видам энергии;

o повышение надежности существующих энергосистем.

Практически каждая страна располагает каким-либо видом этой энергии и в ближайшей перспективе может внести существенный вклад в топливно-энергетический баланс мира.

Солнечная энергия.

Солнце - неисчерпаемый источник энергии - ежесекундно дает Земле 80 триллионов киловатт, то есть в несколько тысяч раз больше, чем все электростанции мира. Нужно только уметь пользоваться им. Например, Тибет - самая близкая к Солнцу часть нашей планеты - по праву считает солнечную энергию своим богатством. На сегодня в Тибетском автономном районе Китая построено уже более пятидесяти тысяч гелиопечей. Солнечной энергией отапливаются жилые помещения площадью 150 тысяч квадратных метров, созданы гелиотеплицы общей площадью миллион квадратных метров.

Хотя солнечная энергия и бесплатна, получение электричества из нее не всегда достаточно дешево. Поэтому специалисты непрерывно стремятся усовершенствовать солнечные элементы и сделать их эффективнее. Новый рекорд в этом отношении принадлежит Центру прогрессивных технологий компании “Боинг”. Созданный там солнечный элемент преобразует в электроэнергию 37 % попавшего на него солнечного света.

Энергия ветра. На первый взгляд ветер кажется одним из самых доступных и возобновляемых источников энергии. В отличие от Солнца он может “работать” зимой и летом, днем и ночью, на севере и на юге. Но ветер - это очень рассеянный энергоресурс. Природа не создала “месторождения” ветров и не пустила их, подобно рекам, по руслам. Ветровая энергия практически всегда “размазана” по огромным территориям. Основные параметры ветра - скорость и направление - меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает его менее “надежным”, чем Солнце. Таким образом, встают две проблемы, которые необходимо решить для полноценного использования энергии ветра. Во-первых, это возможность “ловить” кинетическую энергию ветра с максимальной площади. Во-вторых, еще важнее добиться равномерности, постоянства ветрового потока. Вторая проблема пока решается с трудом. Существуют интересные разработки по созданию принципиально новых механизмов для преобразования энергии ветра в электрическую. Одна из таких установок порождает искусственный сверхураган внутри себя при скорости ветра в 5 м/с!

Ветровые двигатели не загрязняют окружающую среду, но они очень громоздкие и шумные. Чтобы производить с их помощью много электроэнергии, необходимы огромные пространства земли. Лучше всего они работают там, где дуют сильные ветры. И, тем не менее, всего одна электростанция, работающая на ископаемом топливе, может заменить по количеству полученной энергии тысячи ветряных турбин.

При использовании ветра возникает серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Как же накапливать и сохранить впрок энергию ветра? Простейший способ состоит в том, что ветряное колесо движет насос, который накачивает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока. Существуют и другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива. Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ветроагрегата разлагает воду на кислород и водород. Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности.

Морская энергия. В последнее время в некоторых странах снова обратили внимание на те проекты, которые были отвергнуты ранее как малоперспективные. Так, в частности, в 1982 году британское правительство отменило государственное финансирование тех электростанций, которые используют энергию моря: часть таких исследований прекратилась, часть продолжалась при явно недостаточных ассигнованиях от Европейской комиссии и некоторых промышленных фирм и компаний. Причиной отказа в государственной поддержке называлась недостаточная эффективность способов получения “морского” электричества по сравнению с другими его источниками, в частности - атомными.

Энергия рек. Примерно 1/5 часть энергии, потребляемой во всём мире, вырабатывают на ГЭС. Её получают, преобразуя энергию падающей воды в энергию вращения турбин, которая в свою очередь вращает генератор, вырабатывающий электричество. Гидростанции бывают очень мощными. Так, станция Итапу на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем развивает мощность до13 000 млн. кВт.

Энергия малых рек также в ряде случаев может стать источником электроэнергии. Возможно, для использования этого источника необходимы специфические условия (например, речки с сильным течением), но в ряде мест, где обычное электроснабжение невыгодно, установка мини-ГЭС могла бы решить множество локальных проблем. Бесплотинные ГЭС для речек и речушек уже существуют. В комплекте с аккумулятором они могут обеспечить энергией крестьянское хозяйство или геологическую экспедицию, отгонное пастбище или небольшую мастерскую.

Энергия мирового океана. Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его полученном, сообщения об истощении топливных ресурсов - все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.

Тепловая энергия океана. Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км 2) занимают моря и океаны - акватория Тихого океана составляет 180 млн. км 2 . Атлантического - 93 млн. км 2 , Индийского - 75 млн. км 2 . Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 10 26 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 10 18 Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.

Последние десятилетие характеризуется определенными успехами в использовании тепловой энергии океана. Так, созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1 (ОТЕС - начальные буквы английских слов Ocean Thermal Energy Conversion, т.e. преобразование тепловой энергии океана в электрическую). В августе 1979 года вблизи Гавайских островов начала работать теплоэнергетическая установка мини-ОТЕС. Пробная эксплуатация установки в течение трех с половиной месяцев показала ее достаточную надежность. При непрерывной круглосуточной работе не было срывов, если не считать мелких технических неполадок, обычно возникающих при испытаниях любых новых установок. Ее полная мощность составляла в среднем 48,7 кВт, максимальная -53 кВт; 12 кВт (максимум 15) установка отдавала во внешнюю сеть на полезную нагрузку, точнее - на зарядку аккумуляторов. Остальная вырабатываемая мощность расходовалась на собственные нужды установки. В их число входят затраты анергии на работу трех насосов, потери в двух теплообменниках, турбине и в генераторе электрической энергии.

Энергия приливов и отливов. Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное явление - ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные воды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин 30 с. Если Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой (так называемая сизигия), Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив (сизигийный прилив, или большая вода). Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля-Луна (квадратура), наступает слабый прилив (квадратурный, или малая вода). Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней.

Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен. На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер.

Энергия земли. Тепло от горячих горных пород в земной коре тоже может генерировать электричество. Через пробуренные в горной породе скважины вниз накачивается холодная вода, а в вверх поднимается образованный из воды пар, который вращает турбину. Такой вид энергии называется геотермальной энергией. Она используется, например, в Новой Зеландии и Исландии.

Энергия из отходов. Одним из наиболее необычных видов использования отходов человеческой деятельности является получение электроэнергии из мусора. Проблема городских свалок стала одной из наиболее актуальных проблем современных мегаполисов. Но, оказывается, их можно еще использовать для производства электроэнергии. Во всяком случае, именно так поступили в США, в штате Пенсильвания. Когда построенная для сжигания мусора и одновременной выработки электроэнергии для 15000 домов печь стала получать недостаточно топлива, было решено восполнить его мусором с уже закрытых свалок. Вырабатываемая из мусора энергия приносит округу около $ 4000 прибыли еженедельно. Но главное - объем закрытых свалок сократился на 78%.

Разлагаясь на свалках, мусор выделяет газ, 50-55 % которого приходится на метан, а 45-50% - на углекислый газ и около одного процента - на другие соединения. Если раньше выделяемый газ просто отравлял воздух, то теперь в США его начинают использовать в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания с целью выработки электроэнергии. Только в мае 1993 года 114 электростанций, работающих на газе от свалок, произвели 344 МДж электроэнергии. Самая крупная из них, в городе Уиттиер, производит за год 50 МДж. Станция мощностью 12 МВт способна удовлетворить потребность в электроэнергии жителей 20 тысяч домов. По подсчетам специалистов, газа на свалках США хватит для работы небольших станций на 30-50 лет. Не стоит ли и нам задуматься над проблемой вторичного использования мусора? При наличии эффективной технологии мы могли бы сократить количество мусорных “курганов”, а заодно значительно пополнить и восполнить запасы энергии, благо “дефицита сырья” для ее производства не предвидится.

Энергия навоза. Казалось бы, что может быть неприятнее навоза? Много проблем связано с загрязнением водоемов отходами звероводческих хозяйств. Большие количества органического вещества, попадающие в водоемы, способствуют их загрязнению.

Известно, что теплоцентрали - активные загрязнители окружающей среды, свинофермы и коровники - тоже. Однако из этих двух зол можно составить нечто хорошее. Именно это произошло в английском городе Пиделхинтоне, где разработана технология переработки навоза свиней в электроэнергию. Отходы идут по трубопроводу на электростанцию, где в специальном реакторе подвергаются биологической переработке. Образующийся газ используется для получения электроэнергии, а переработанные бактериями отходы - для удобрения. Перерабатывая 70 тонн навоза ежедневно, можно получить 40 КВт/ч.

Водородная энергетика. Многие специалисты высказывают опасение по поводу все возрастающей тенденции к сплошной электрификации экономики и хозяйства: на тепловых электростанциях сжигается все больше химического топлива, а сотни новых атомных электростанций, как и зарождающиеся солнечные, ветряные и геотермальные станции, будут во все более широком масштабе работать для производства электрической энергии. Поэтому ученые заняты поиском принципиально новых энергетических систем.

КПД тепловых электростанций относительно низок. При этом большая доля энергии теряется с отходящим теплом (например, вместе со сбрасываемой из систем охлаждения теплой водой), что приводит к так называемому тепловому загрязнению окружающей среды. Отсюда следует, что тепловые электростанции нужно строить в тех местах, где имеется, а достаточном количестве охлаждающая вода, или же в открытых ветрам местностях, где воздушное охлаждение не будет оказывать отрицательного влияния на микроклимат. К этому добавляются вопросы безопасности и гигиены. Вот почему будущие крупные АЭС должны располагаться как можно дальше от густонаселенных районов. Но тем самым источники электроэнергии удаляются от ее потребителей, что значительно усложняет проблему электропередачи.

Передача электроэнергии по проводам обходится очень дорого: она составляет около трети себестоимости энергии для потребителя. Чтобы снизить расходы, строят линии электропередачи все более высокого напряжения - оно скоро достигнет 1500 кВ. Но воздушные высоковольтные линии требуют отчуждения большой земельной площади, к тому же они уязвимы для очень сильных ветров и иных метеорологических факторов. А подземные кабельные линии обходятся в 10 - 20 раз дороже, и их прокладывают лишь в исключительных случаях (например, когда это вызвано соображениями архитектуры или надежности).

Серьезнейшую проблему составляет накопление и хранение электроэнергии, поскольку электростанции наиболее экономично работают при постоянной мощности и полной нагрузке. Между тем спрос на электроэнергию меняется в течение суток, недели и года, так что мощность электростанций приходится к нему приспосабливать. Единственную возможность сохранять впрок большие количества электроэнергии в настоящее время дают гидроаккумулирующие электростанции, но и они в свою очередь связаны с множеством проблем.

Все эти проблемы, стоящие перед современной энергетикой, могло бы - по мнению многих специалистов - разрешить использование водорода в качестве топлива и создание так называемого водородного энергетического хозяйства.

Заключение

Современное общество к концу XX века столкнулось с энергетическими проблемами, которые приводили известной степени даже к кризисам. Человечество старается найти новые источники энергии, которые были бы выгодны во всех отношениях: простота добычи, дешевизна транспортировки, экологическая чистота, восполняемость. Уголь и газ отходят на второй план: их применяют только там, где невозможно использовать что-либо другое. Всё большее место в нашей жизни занимает атомная энергия: её можно использовать как в ядерных реакторах космических челноков, так и в легковом автомобиле.

Все традиционные источники энергии обязательно закончатся, особенно при постоянно возрастающих потребностях людей. Поэтому на рубеже XXI века человек стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Есть и другие причины, в связи с которыми человечество обратилось к альтернативным источникам энергии. Во-первых, непрерывный рост промышленности, как основного потребителя всех видов энергии (при нынешней ситуации запасов угля хватит примерно на 270 лет, нефти на - 35 - 40 лет, газа - на 50 лет). Во-вторых, необходимость значительных финансовых затрат на разведку новых месторождений, так как часто эти работы связаны с организацией глубокого бурения (в частности, в морских условиях) и другими сложными и наукоемкими технологиями. И, в третьих, экологические проблемы, связанные с добычей энергетических ресурсов. Не менее важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления. Суть ее заключается в том, что двуокись углерода (СО 2), высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в процессе получения тепла, электроэнергии и обеспечения работы транспортных средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты, нагретой Солнцем и создает так называемый парниковый эффект.

Список литературы

1. Волков С.Г., Гидроэнергетика, СПб, 2006. - 564 с.

2. Дронов Ю.Т. “Экономическая и социальная география, справ. материалы”, М., 2002. - 327 с.

3. Источники энергии. Факты, проблемы, решения, М., Наука и техника, 2004. - 362 с.

4. Непорожний П.С., Попков В.И., Энергетические ресурсы мира, М., Энергоатомиздат, 2005. - 378 с.

5. Окопова Е.С. и др. Мировая экономика и международные экономические отношения / Е.С.Окопова., О.М. Воронкова, Н.Н.Гаврилка. - Ростов-на-Дону.: Феникс, - 2005. - 416с.

6. Скиннер Б. “Хватит ли человечеству земли и ресурсов”, М., 2003. - 375 с.

7. Социально-экономическая география зарубежного мира. М., 2006. - 248 с.

8. Суслов Н.И. Макроэкономические проблемы ТЭК // ЭКО. 2004. - №3. - с. 25-28.

9. Технология важнейших отраслей промышленности/ под ред. Гринберга А.М., Хохлова Б.А.- М.: Высшая школа, 2005. - 310 с.

10. Экономическая география: Учебник / Желтиков В.П. - Феникс, 2002. - 425 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Индикаторы для оценки функционирования и основные принципы устойчивого развития в сфере электроэнергетики и использования альтернативных источников энергии. Характеристика развития электроэнергетики в Швеции и Литве, экосертификация электроэнергии.

практическая работа , добавлен 07.02.2013


Становление и развитие электроэнергетики. География энергетических ресурсов России. Единая энергетическая система России. Современное состояние электроэнергетики России и перспективы дальнейшего развития. Электроэнергетика СНГ.

реферат , добавлен 23.11.2006


Электроэнергетика как составляющая энергобезопасности страны, ее роль и значение в развитии экономики государства. Атомная электроэнергетика Российской Федерации в условиях современного рынка, ее основные сдерживающие проблемы и перспективы в будущем.

дипломная работа , добавлен 22.06.2012


История, проблемы и перспективы астраханской энергосистемы. Стратегия развития электроэнергетики Поволжского экономического района. Государственная политика в области энергетики. Программа развития электроэнергетики Астраханской области на 2011-2015гг.

реферат , добавлен 13.08.2013


Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации, ее предмет и направления развития, основные проблемы и перспективы. Общая характеристика самых крупных тепловых и атомных, гидравлических электростанций, единой энергосистемы стран СНГ.

контрольная работа , добавлен 01.03.2011


История и перспективы развития атомной электроэнергетики. Основные типы атомных электростанций (АЭС), анализ их преимуществ и недостатков, а также особенности выбора для них реактора. Характеристика атомного комплекса РФ и действующих АЭС в частности.

курсовая работа , добавлен 02.11.2009


Проблемы электроэнергетики мира. Воздействие на окружающую среду энергетики. Топливно-энергетический баланс России. Пути решения энергетических проблем. Удельное энергопотребление на душу населения в мире. Альтернативные источники возобновляемой энергии.

презентация , добавлен 12.12.2010


География мировых природных ресурсов. Потребление энергии - проблема устойчивого развития. Статистика потребления мировой энергии. Виды нетрадиционных (альтернативных) источников энергии и их характеристика. Хранение отработавшего ядерного топлива.

презентация , добавлен 28.11.2012


Увеличение мирового производства энергии. Энергетика как фундаментальная отрасль экономики. Сохранение роли ископаемых топлив. Повышение эффективности использования энергии. Тенденция децентрализации и малая энергетика. Альтернативные источники энергии.

доклад , добавлен 03.11.2010


Динамика развития возобновляемых источников энергии в мире и России. Ветроэнергетика как отрасль энергетики. Устройство ветрогенератора - установки для преобразования кинетической энергии ветрового потока. Перспективы развития ветроэнергетики в России.

1. Савельев И.В. Курс общей физики.- М.: Наука, Физматлит, 1982, кн.1-3.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М,: Высшая школа, 1999.

3. Трофимова Т.И. Курс физики. - М: Высшая школа, 2001.

4. Курс физики.: в 2-х т., под ред. Лозовского В.Н., С-П.: «Лань», 2001.

5. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М: Высшая школа, 1983.

Лабораторная работа №1

ИЗУЧЕНИЕ: СТРУКТУРЫ И ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ; СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ.

Цель: изучение структуры и основных элементов электрических систем, структуры электрических станций и подстанций.

Подготовка к работе:

1. Пройти инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. Ознакомиться с описанием работы, краткими теоретическими сведениями.

3. Ответить на вопросы.

Структура электроэнергетики в России

В результате реализации основных мероприятий, связанных с реформированием отрасли, структура электроэнергетики стала достаточно сложной. Отрасль состоит из нескольких групп компаний и организаций, каждая из которых выполняет определённую отведённую ей отдельную функцию.

Основные группы компаний и организаций:

1. Генерирующие компании оптового рынка

2. Электросетевые компании

3. Энергосбытовые компании

4. Компании, осуществляющие управление режимами единой энергосистемы России

5. Компании, отвечающие за развитие и функционирование коммерческой инфраструктуры рынка (ОРЭМ и розничных рынков)

6. Организации, осуществляющие контроль и регулирование в отрасли

7. Потребители электрической энергии, мелкие производители электрической энергии

Ключевые характеристики групп компаний и их состав
1 группа. Генерирующие компании

Генерирующие компании - крупные компании, активами которых являются электростанции разных типов. Всего было учреждено 20 новых тепловых генерирующих компаний, а также 1 генерирующая компания, производящая электрическую энергию и мощность на большинстве гидроэлектростанций России. Кроме того, существует 1 компания, управляющая всеми атомными электростанциями в стране. Так, атомными электростанциями управляет Росэнергоатом, почти всеми гидроэлектростанциями владеет РусГидро. Среди тепловых электростанций - 6 оптовых генерирующих компаний (ОГК), управляющих крупными тепловыми станциями - ГРЭС, суммарная установленная мощность каждой из таких компаний более 8 ГВт. Электростанции каждой ОГК находятся в различных регионах России. Также создано 14 территориальных генерирующих компаний, которым принадлежат среднего размера ТЭС и ТЭЦ. Электростанции и теплоэлектроцентрали, принадлежащие одной ТГК, расположены на одной территории (1 регион или ряд соседних регионов страны).

Кроме указанных генерирующих компаний, существует ещё несколько достаточно крупных генкомпаний, которые не контролировались РАО ЕЭС на момент начала реформы, а поэтому не сменили собственника. Речь о четырёх так называемых «независимых» АО-энерго: Татэнерго, Башкирэнерго, Новосибирскэнерго, Иркутскэнерго. Эти компании лишь формально (путём учреждения своих дочерних компаний) выполнили требование закона о разделении конкурентных и монопольных видов деятельности. Например, Татэнерго учредила «генерирующую компанию», «сетевую компанию» и Татэнергосбыт - как дочерние компании, управляющие соответственно генерирующими активами, сетевыми активами и энергосбытовой деятельностью на территории республики Татарстан. Аналогично поступили и другие компании из этой четвёрки.

Многие из остальных генерирующих активов контролируются государством, поскольку находятся на так называемых территориях неценовых зон (ввиду серьёзного дисбаланса объёма генерирующих мощностей и спроса на электрическую энергию, либо ввиду замкнутости и небольшого размера территориальных энергосистем). К «нерыночным» территориям относятся удалённые от центральных регионов страны, обладающих развитой электроэнергетической инфраструктурой, территории: территория Дальнего востока, Камчатки, Чукотки, о. Сахалин, большая часть территории Якутии, Калининградская область, а также территории республики Коми и Архангельской области. Правда, генерирующие мощности двух последних регионов находятся всё же в частных руках - принадлежат ТГК-2, ТГК-9, ОГК-3.

Требования, предъявляемые к системам электроснабжения:

· экономичность;

· надежность электроснабжения;

· безопасность и удобство эксплуатации;

· качество электрической энергии;

· гибкость системы (возможность дальнейшего развития);

· максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей.

Выбор системы электроснабжения осуществляется на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов.

При создании системы электроснабжения необходимо учитывать категорию приемников электроэнергии. При определении категории следует руководствоваться требованиями ПУЭ. При этом надо избегать необоснованного отнесения электроприемников к более высокой категории. Электроприемники разной категории рассматриваются как объекты с разными условиями резервирования.

Надежность электроснабжения потребителя обеспечивается требуемой степенью резервирования. Электроприемники первой и второй категории должны иметь резервные источники питания. Резервирование необходимо для продолжения работы основного произвордства в послеаварийном режиме. Питание электроприемников третьей категории не требует резервирования.

В соответствии с ПУЭ для электроприемников первой категории должны предусматриваться два независимых взаимно резервируемых источника питания.

В ряде электроприемников первой категории необходимо выявлять наиболее ответственных (особая группа приемников).

Схема электроснабжения электроприемников особой группы первой категории должна обеспечивать:

· постоянную готовность третьего независимого источника к включению и автоматическое его включение при исчезновении напряжения на обоих основных источниках питания;

· перевод независимого источника питания в режим горячего резерва при выходе из строя одного из двух основных источников питания (в обоснованных случаях может быть допущено ручное включение третьего независимого источника питания).

Для правильного решения вопросов надежности необходимо различать аварийный и послеаварийный режимы работы. Систему электроснабжения следует строить таким образом, чтобы она в послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений. Мощности независимых источников питания в послеаварийном режиме определяются по стпени резервирования системы.

Схемы электроснабжения должны разрабатываться с учетом следующих основных принципов:

· источники питания должны быть максимально приближены к потребителям электрической энергии;

· число ступеней трансформации и распределения электрической энергии на каждом напряжении должно быть по возможности минимальным;

· схемы электроснабжения и электрических соединений подстанции должно обеспечивать необходимые надежность электроснабжения и уровень резервирования;

· распределение электроэнергии должно осуществляться по магистральным схемам питания;

· все элементы электрической сети должны находиться под нагрузкой. Наличие резервных неработающих элементов сети должно быть обосновано;

В схемах электроснабжения следует выделять схемы внешено и внутреннего электроснабжения. К схемам внешеного электроснабжения относят электрические сети, связывающие источники питания с пунктами приема электроэнергии. К схемам внутреннего электроснабжения относятся электрические сети от пункта приема электроэнергии до электроприемников высокого и низкого напряжения.

Распределение электроэнергии выполняется по радиальным, магистральным и смешаным схемам.

Радиальная схема – схема, в которой линии электропередачи соединяет подстанцию верхнего уровня с подстанцией нижнего уровня (или устройством распределения электроэнергии, приемником электроэнергии) без промежуточных отборов мощности. Радиальны схемы просты, надежны, в большинстве случаев позволяют использовать уупрощенные схемы первичнгой коммутации подстанции нижнего уровня. Аварийное отключение радиальной линии не отражвется на потребителях электроэнергии, подклллюююччченных к другим линиям. К недостаткам радиальных схем можно отнести более высокую стоимость по сравнению с магистральными схемами больший расход коммутационной аппаратуры и цветных металлов.

Радиальные схемы следует применять:

· для питания мощных электроприемников с нелинейными, резко переменными, ударными нагрузками, отрицатеьно влияющими на качетсво электрической энергии;

· при повышенных требованиях к надежности электроснабжения.

При магистральной схеме от подстанции верхнего уровня питаются по одной линии электропередачи (магситрали) несколько подстанций нижнего уровня (или устройств распределения электроэнергии). Преимуществами магистральных схем являются лучшая загрузка магистральных линий по току, меньшее число коммутационной аппаратуры, уменьшение расхода цветных металлов и затрат на выполнение электрической схемы. К недостаткам можно отнести усложнение схем первичной коммутации подстанций нижнего уровня, более сложные схемы релейной защиты, низкую надежность электроснабжения.

Магистральные схемы можно разделить (рисунок 1, б-ж):

· на одиночные магистрали с односторонним питанием;

· на одиночные магистрали с двухсторонним питанием;

· на двойные магистрали с односторонним питанием;

· на двойные с двухсторонним питанием;

· на кольцевые.

Выбор схемы зависит от территориального размещения нагрузок, их значения, необходимой степени наджености электроснабжения и других особенностейпроектируемого предприятия.

Рисунок 1 - Схемы распределения электрической энергии: 1 – подстанция верхнего уровня; 2 – подстанция нижнего уровня; а – радиальная; б – одиночная магистраль с односторонним питанием; в – одиночная магистраль с двухсторонним питанием; г – двойная магистраль с односторонним питанием; д,е – двойные магистрали с двухсторонним питанием; ж – кольцевая.

Типы конфигурации электрических сетей и их применение. Общепринятая классификация электрических сетей по их конфигурации отсутствует. Однако, несмотря на многообразие применяемых конфигураций и схем, любую сеть можно расчленить на отдельные участки, опирающиеся на ЦП, и отнести к одному из рассмотренных ниже типов (рисунок 2).

Рисунок 2 - Основные типы конфигурации сети: а, б – радиальные с одной (Р1) и двумя (Р2) ВЛ; в, г – замкнутые от одного ЦП с одной (З1) и двумя (З2) ВЛ; д, е – с двусторонним (от двух ЦП) питанием по одной (Д1) и двум (Д2) ВЛ; ж – узловая с тремя ЦП (У); многоконтурная (М)

Одинарная радиальная сеть (далее, для сокращения, тип Р1, рис. 2, а ) является наиболее дешевой, но обеспечивает наименьшую надежность; получила широкое распространение как первый этап развития сети – при небольших нагрузках присоединенных ПС и возможности их резервирования по сети среднего (СН)1 или низшего напряжения (НН). При этом для правильного проектирования сети уже на первом этапе следует решить, в каком направлении намечается дальнейшее развитие сети, чтобы привести ее к одному из типов по рис. 2, б, в или г.

Двойная радиальная сеть (тип Р2, рис. 2, б ) за счет дублирования линии (на одних или разных опорах) обеспечивает резервирование питания потребителей. Эта схема характеризуется равномерной загрузкой обеих ВЛ, что соответствует минимуму потерь, не вызывает увеличения токов КЗ в смежных участках сети, позволяет осуществлять четкое ведение режимов работы сети, обеспечивает возможность присоединения ПС по простейшим схемам.

При электроснабжении района от одного ЦП находят применение также замкнутые сети кольцевой конфигурации одинарные (тип З1, рис. 2, в ) и двойные (тип З2, рис. 2, г ). Достоинствами этих схем, как и радиальных, являются независимость потокораспределения от перетоков в сети высшего напряжения (ВН), отсутствие влияния на уровень токов КЗ в прилегающих сетях, возможность применения простых схем присоединения ПС.

Широкое применение находит замкнутая одинарная сеть , опирающаяся на два ЦП (тип Д1, рис. 2, д ). Эта конфигурация образуется в результате поэтапного развития сети между двумя ЦП. Преимуществами такой конфигурации являются возможность охвата территории сетями, создание шин между двумя ЦП для присоеди нения по мере необходимости новых ПС, уменьшение суммарной длины ВЛ по сравнению с присоединением каждой ПС «по кратчайшему пути» (что приводит к созданию сложнозамкнутой сети), возможность присоединения ПС по упрощенным схемам. Недостатками конфигурации Д1 являются большая вероятность неэкономичного потокораспределения при параллельной работе сетей разных напряжений и повышение уровней токов КЗ, вызывающее необходимость секционирования в нормальных режимах.

Модификацией конфигурации Д1 является замкнутая двойная сеть , опирающаяся на два ЦП (тип Д2, рис. 2, е ). Применяется при более высоких плотностях нагрузок, обладает практически теми же преимуществами и недостатками, что и конфигурация Д1.

Узловая сеть (тип У, рис. 2, ж ) имеет более высокую надежность, чем Д1 и Д2, за счет присоединения к трем ЦП, однако плохо управляема в режимном отношении и требует сооружения сложной узловой ПС. Создание такой сети, как правило, бывает вынужденным – при возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1.

Многоконтурная сеть (тип М, рис 2, з ) является, как правило, результатом неуправляемого развития сети в условиях ограниченного количества и неравномерного размещения ЦП. Характеризуется сложными схемами присоединения ПС, трудностями обеспечения оптимального режима, повышенными уровнями токов КЗ. Основой рационального построения сети является применение простых типов конфигураций и использование в качестве коммутационных пунктов, главным образом, ПС следующей ступени напряжения, являющихся ЦП для проектируемой сети.

Для распределительной сети такими конфигурациями являются в первую очередь двойная радиальная сеть (Р2) и одинарная замкнутая, опирающаяся на два ЦП (Д1). Технико-экономические исследования и анализ области применения этих конфигураций показывают, что применение конфигурации типа Р2 (как правило, на двухцепных опорах) эффективнее при небольших расстояниях от потребителей до ЦП и при высоких уровнях нагрузок. Этот тип сети находит применение для электроснабжения промпредприятий и отдельных районов городов на напряжении 110 кВ.

Конфигурация Д1 находит широкое применение в сетях 110 кВ для электрификации потребителей сельской местности, а также в распределительных сетях 220 кВ, обеспечивая с наименьшими затратами максимальный охват территории. Техническими ограничениями для конфигурации Д1 являются пропускная способность головных участков, которая должна обеспечивать электроснабжение всех присоединенных ПС в послеаварийном режиме при выходе одного из них, а также предельное количество присоединенных ПС. При возникновении технических ограничений для дальнейшего использования сети типа Д1 она может быть преобразована одним из способов, указанных на рис. 3. Схема рис. 3, а является предпочтительной, так как не усложняет конфигурацию сети, однако возможность ее применения обусловлена благоприятным размещением нового ЦП относительно рассматриваемой сети; схемы рис. 3, б –г приводят к созданию узловых (У) и многоконтурных (М) конфигураций и усложнению схем отдельных ПС; схемы рис. 3, в и г применяются в тех случаях, когда сооружение нового ЦП оказывается нецелесообразным.

Конфигурация типа Д2 обладает большой пропускной способностью и может использоваться длительное время без преобразования в другие типы. Она применяется в сетях 110 кВ систем электроснабжения городов, а также в сетях 110–220 кВ для электроснабжения протяженных потребителей – электрифицируемых железных дорог и трубопроводов.

Рисунок 3 - Варианты преобразования конфигурации сети типа Д1: а – заход на новый ЦП; б – сооружение ВЛ от нового ЦП; в – сооружение связи между двумя конфигурациями Д1; г – рассечка одной конфигурации Д1 и заход ее на подстанцию другого участка сети

Замкнутые конфигурации, опирающиеся на один ЦП (З1 и З2), используются, как правило, на первом этапе развития сети: первые – в сельской местности с последующим преобразованием в два участка типа Д1, вторые – в городах с последующим преобразованием в два участка типа Д2.

Применение сложнозамкнутых конфигураций распределительной сети (типов У, М) из-за присущих им недостатков нежелательно, однако в условиях развивающейся сети избежать их не удается. По мере появления новых ЦП следует стремиться к упрощению многоконтурной сети; при этом новые ЦП целесообразно размещать в ее узловых точках.

Системообразующие сети характеризуются меньшим многообразием типов конфигурации. Здесь, как правило, применяются конфигурации Д1 и У. При этом в качестве узловых точек используются распред-устройства электростанций и часть ПС сети. Конфигурация системообразующей сети усложняется тем больше, чем длительнее она развивается в качестве сети высшего класса напряжения; после «наложения» сети следующего класса напряжения начинается процесс упрощения конфигурации сети низшего напряжения.

На рисунке 4 представлена структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия, получающего электрическую энергию от двух источников питания по линиям напряжением 110 кВ и выше. Пунктами приема электроэнергии служат узловые распределительные подстанции, от которых электроэнергия передается по радиальным и магистральным схемам к подастанциям глубокого ввода(первая ступень распределения электроэнергии). Такая схема, позволяющая максимально приблизить высшее напряжение непосредственно к электроустановкам потребителей, называется схемой глубокого ввода.

Второй ступенью распределения электроэнергии является сетевое звено от РУ 10(6) кВ подтсанций глубокого воода до трансформаторных подстанций или электроприемников электроэнергии напряжением 10 (6) кВ. Применение схем глубокого ввода позволяет во многих случаях отказаться от РП 10 (6) кВ, что значительно упрощает схему распределения электроэнергии на этом напряжении.

Рисунок 4 – Структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия: ИП – источник питания; НКУ – низковольтное устройство распределения, от которых получают питание приемники электрической энергии

Рисунок 5 - Структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия.

На рисунке 5 представлена структурая схема электроснабжения крупного промышленного предприятия, где объектами приема электроэнергии являются подстанции глубокого воода. Схема распределения электроэнергии на напряжение 10 (6) кВ без промежуточных РП будет одноступенчатой. Если возникает необходимость применения промежуточных РП 10 (6) кВ, то распределение электроэнергии производится в две ступени: первая – от РУ 10 (6) кВ подстанции глубокого воода до РП; вторая – от РП 10 (6) кВ до трансформаторных подстанций и электроприемников. Данная схема может применяться на крупных и средних предприятиях при наличии мощных сосредоточенных нагрузок.

Иной вариант построения схемы электроснабжения представлен на рисунке 6, где прииемным пунктом является главная понизительная подстанция напряжением 35-110 кВ и выше. С шины РУ 10 (6) кВ ГПП осуществляется питание всех потребителей промышленного предприятия. Распределение электроэнергии на напряжении 10 (6) кВ произодится, как правило, в две ступени: первая ступень – от РУ 10(6) кВ ГПП до РП; вторая ступень – от РП 10 (6) кВ до трансформаторных подстанций и приемников электроэнергии. Данная схема применяется в основном для предприятий средней мощности.

Для крупных промышленных предприятий в схемах, гед пунктом приема электроэнергии является главная понизительная подстанция, распределение электрической энергии может производиться на двух напряжениях 110 (35) и 10 (6) кВ или в качестве приемных пунктов электроэнергии выступают одновременно ГПП и ПГВ.

Рисунок 6 – Структурная схема электроснабжения промышленного предприятия средней мощности с главной понизительной подстанцией.

При наличии на предприятии собственной электростанции или при незначительном удалении предприятия от источника питания питающая сеть выполняется на напряждении 10 (6) кВ. В этом случае приемным пунктом электроэнергии служит, как правило, центральная распределительная подстанция 10 (6) кВ (рисунок 7) или одна или несколько распределительных подстанций предприятия.

Рисунок 7 – Структурная схема электроснабжения промышленного предприятяи средней мощности с центральной распределительной подстанцией

Рисунок 8 – Структурная схема электроснабжения Усть-Илимского целлюлозно-бумажного комбината

Контрольные вопросы:

1. Какие схемы распределения электроэнергии бывают.

2. Рассказать о типах конфигурации электрических сетей и их применение.

3. Рассказать принцип работы предложненных структурных схем электроснабжения предприятий.

Электроэнергетика является ключевой мировой отраслью, которая определяет технологическое развитие человечества в глобальном смысле этого слова. Данная отрасль включает в себя не только весь спектр и разнообразие методов производства (генерации) электроэнергии, но и ее транспортировку конечному потребителю в лице промышленности о всего общества в целом. Развитие электроэнергетики, ее совершенство и оптимизация, призванная удовлетворить постоянно растущий спрос на электроэнергию - это ключевая общая мировая задача современности и дальнейшего обозримого будущего.

Развитие электроэнергетики

Несмотря на то, что электричество, как некий энергетический ресурс, было известно человечеству сравнительно давно, перед его бурным стартом развития стояла серьезная проблема - отсутствие возможности передачи электричества на большие расстояния. Именно эта проблема сдерживала развитие электроэнергетики до конца восемнадцатого века. Основываясь на открытии эффективного способа электропередачи, начали развиваться и технологии, основой которых стал электрический ток. Телеграф, электромоторы, принцип электрического освещения - все это стало настоящим прорывом, который повлек за собой не только изобретение и постоянное совершенствование механических электровырабатывающих машин (генераторов), но и целых электростанций.

Одной из самых значимых вех в развитии электроэнергетики можно назвать гидроэлектростанции (ГЭС), функционирование которых основано на так называемых возобновляемых источниках энергии, которые имеют вид заранее подготовленных водных масс. На сегодняшний день данный тип электростанций является одним из самых эффективных и проверенных десятилетиями.

Отечественная история становления и развития электроэнергетики наполнена уникальными свершениями и ярчайшим контрастом дореволюционного и послереволюционного периода. И если первый из двух периодов обусловлен ничтожным объемом электрогенерации и практически полным отсутствием развития электроэнергетики как глобальной промышленной отрасли, то второй период - это настоящий и неоспоримый технологический рывок, обеспечивший в самые кротчайшие временные сроки повсеместную электрификацию, которая коснулась и множества советских фабрик и заводов, и каждого советского гражданина. Повсеместная тотальная электрификация нашей страны позволила догнать и во многих отраслях существенно перегнать в развитии технологий многие зарубежные страны, сформировав тем самым на середину двадцатого века непревзойденный промышленный потенциал. Разумеется, за рубежом электроэнергетика так же стремительно развивалась, но по своей массовости и доступности так и не сумела превзойти уровень Советского Союза.

Отрасли промышленности электроэнергетики

На сегодняшний день, электроэнергетику можно разделить на три фундаментальных технологических ветви, каждая из которых осуществляет электрогенерацию своим, уникальным способом.

Атомная энергетика

Высокотехнологичная и самая перспективная ветвь электроэнергетики, в основу которой положен процесс деления ядер атомов в специально приспособленных для этого реакторах. Тепловая энергия, образуемая при ядерном делении преобразуется в электричество.

Тепловая энергетика

Основой данной энергетики является то или иное топливо (Газ, уголь, определенные типы нефтепродуктов), которое, сгорая, трансформируется в электроэнергию.

Гидроэнергетика

Ключевым аспектом электрогенерации в данном типе энергетики является вода, которая определенным образом запасается в реках и водоемах (водохранилищах). Запасенные водные массы проходят через электрогенерирующие турбины, вырабатывая тем самым существенное количество электроэнергии.

В дополнение к этому можно отметить и так называемую альтернативную энергетику, которая, в большей части, основывается на экологически чистых ресурсах. К таким ресурсам можно отнести солнечных свет, силу ветра и геотермальные источники. Однако, альтернативная энергетика - это, прежде всего, смелый эксперимент, нежели полноценная электроэнергетическая отрасль, не обладающая требуемой эффективностью.

Электроэнергетика в России

Россия - это один из гигантов электрогенерации и передовая держава в области электроэнергетики. Передовые технологии, богатые природные ресурсы, множество быстрых полноводных рек позволили разработать и ввести в эксплуатацию современные высокоэффективных атомные электростанции и гидроэлектростанции. Постоянная разработка и совершенствование технологий привело к образованию одной из крупнейших мировых энергосетей, включающей в себя колоссальное количество вырабатываемого и потребляемого электрического тока.

Электроэнергетическая отрасль России поделена на несколько крупных энергокомпания, которые, как правило, функционируют по территориальному признаку и отвечают за свою, строго определенную долю отрасли. Основные генерационные мощности страны заключены в атомных и гидроэлектростанциях, где последние обеспечивают порядка 18-20% электроэнергии в год.

Важно отметить, что постоянно производится модернизация имеющихся и ввод в эксплуатацию новых электрогенерационных станций. На сегодняшний день, общий объем вырабатываемой электроэнергии полностью покрывает все нужны промышленности и общества, позволяя стабильно наращивать энергоэкспорт в соседние государства.

Электроэнергетика стран мира

Любое крупное государство с развитым промышленным сектором всегда будет являться очень крупным производителем и потребителем электроэнергии. Следовательно, электроэнергетика в любом из подобных государств - это стратегически важная промышленная отрасль, которая постоянно нуждается в развитии. К странам с развитой электроэнергетикой можно отнести: Россию, США, Германию, Францию, Японию, Китай, Индию и некоторые другие страны, где или прослеживается стабильно высокий уровень экономики и промышленного потенциала, или присутствует активных экономический рост.

По производству электроэнергии Россия занимает 4-е место в мире. Более 70% электроэнергии производится на тепловых станциях (ТЭС), работающих на газе, мазуте, угле и торфе, остальная энергия -- примерно поровну -- на гидравлических (ГЭС) и атомных (АЭС) станциях. Электроэнергетика является ведущей составной частью энергетики, обеспечивающей электрификацию страны на основе производства и распределения электроэнергии. Электроэнергия обладает целым рядом преимуществ перед всеми широко используемыми видами энергии. К ним относят возможность передачи на большие расстояния, распределения между потребителями и преобразования в другие виды энергии. Электроэнергию невозможно накапливать в больших количествах, поэтому разрабатываются различные способы накопления потенциальной энергии на различных стадиях производства энергии электрической. Технологическая структура электроэнергетики включает производство электроэнергии, ее транспортировку по линиям электропередач и распределение среди потребителей. Российская электроэнергетика -- это около 600 тепловых, 100 гидравлических и 11 атомных электростанций.

В настоящее время на Россию приходится примерно 10% производимой в мире электроэнергии, но в среднедушевом исчислении страна находится во 2-м десятке государств. Положительной стороной тепловой энергетики России является преобладание нефтегазового топлива, на котором работают электростанции Европейского региона и Западной Сибири. Только в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке преобладают угольные ТЭС.

Преимуществом АЭС является их независимость от размещения топливных баз. Поэтому все крупные АЭС расположены в Европейском, дефицитном по топливу регионе страны. Небольшая АЭС работает на Чукотке. В настоящее время в России работают следующие АЭС: Кольская (Мурманская обл.), Ленинградская (Ленинградская обл.), Калининская (Тверская обл.), Смоленская (Смоленская обл.), Обнинская (Калужская обл., ее значение в выработке электроэнергии невелико), Нововоронежская (Воронежская обл.), Курская (Курская обл.), Волгодонская (Ростовская обл.), Балаковская (Саратовская обл.), Белоярская (Свердловская обл.), Билибинская (Чукотский АО). В настоящее время принята программа дальнейшего развития атомной энергетики как наиболее перспективной отрасли. Россия строит несколько АЭС за рубежом -- в Китае, Индии, Иране. Гидроресурсы служат важным источником энергии для районов Восточной Сибири, где на Ангаре и Енисее работают 5 мощных ГЭС, а также для Поволжья, где действуют 10 станций Волжско-Камского каскада. Среди более чем 1000 электростанций России выделяются по своей мощности Костромская, Рефтинская (около Екатеринбурга), Сургутская тепловые, Ленинградская и Нововоронежская атомные, Красноярская и Саянско-Шушенская гидростанции. Большинство крупных электростанций страны объединены в региональные энергосистемы, также соединенные между собой. Поэтому энергия может перераспределяться между районами страны (на расстоянии в сотни километров), позволяя снимать пиковые нагрузки и использовать ее свободные резервы.

Россия передает электроэнергию в страны СНГ. Восстанавливается единая энергосистема между Россией, Украиной, Казахстаном; формируется новая энергосистема, объединяющая Россию, страны Балтии, Польшу, Белоруссию, с дальнейшим выходом через нее в страны Западной Европы. Проектируются линии электропередач на востоке страны -- в Южную Корею, Индию, Китай, Японию на основе разработок сибирского угля и строительства системы крупных ТЭС.

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.

Развитие электроэнергетики в России связано с планом ГОЭЛРО, который был разработан в 1920--1921 гг. Рассчитанный на 10--15 лет план предусматривал строительство 10 гидроэлектростанций и 20 тепловых электростанций. К 1935 г. было построено 40 районных электростанций вместо 30. План ГОЭЛРО создал основу индустриализации России. В 1920-е гг. Россия занимала одно из последних мест в мире по выработке электроэнергии, в конце 1940-х гг. страна заняла первое место в Европе и второе место в мире.

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 (Назаровская); Западно-Сибирском (Сургутские); Северо-Кавказском (Ставропольская); Северо-Западном (Киришская) (табл. 7.5).

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, 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.

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 удельной стоимости электроэнергии.