Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Министерство образования, науки и молодёжной политики Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

Краснодарский технический колледж (ГБПОУ КК КТК)

Практический проект

Направление: Физика

Тема: «Электрификация России»

Краснодар 2017



Аннотация

Работа на тему: «Электрификация России» содержит 31 с. текста, 4 рисунка, 4 графика, 1 таблицу, литературных источников, 5 интернет ресурсов.

· Ключевые слова: ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, ГОЭЛРО, РАЗВИТИЕ, РАО «ЕЭС РОССИИ», СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП, ЗНАЧЕНИЕ, ЭКОНОМИКА, ПОТРЕБИТЕЛИ, ПОКАЗАТЕЛИ, ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ГИДРОЭНЕРГЕТИКА, АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА, ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ.

· Актуальность: данная тема является актуальной, так как научный прогресс не стоит на месте, и нужно правильно понимать в каком направлении стоит двигаться, а в каком нет. Приведёт ли это к результату или же к последствиям?

· Цель проекта: рассмотреть и описать историю электрификации России и состояние электроэнергетики России на современном этапе.

· Задачи проекта:

Ш Изучить доступные материалы по данной теме.

Ш Описать электрификацию России, рассмотренную в данной исследовательской работе.

Ш Провести анализ материала и сделать определенные выводы, связанные с данной темой.

Ш Предоставить результаты работы, дать возможные направления использования.

· Методы исследования: изучение научной литературы по теме исследования,аналитический и сравнительный методы.

· Объект исследования: электрификация России

· Предмет исследования: научная литература и интернет источники по теме исследования.

· Гипотеза: электрификация России прошла долгий путь в своём становлении и на данный момент представляет собой стержень всех видов человеческой деятельности нашей страны.



Содержание

Введение

1. История электрификации России

1.1 История электрификации России до Первой мировой войны

1.2 ГОЭЛРО

1.3 Энергетика и война

1.4 Послевоенное развитие

1.5 Электроэнергетика России в 1991 - 1997 годы. Образование РАО «ЕЭС России»

2. Электрификация России на современном этапе

2.1 Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации

2.2 Основные электроэнергетические холдинги

2.3 Основные потребители электроэнергии

2.4 Основные показатели электроэнергетики России

2.5 Гидроэнергетика

2.6 Атомная энергетика

2.7 Ветроэнергетика

2.8 Геотермальная энергетика

2.9 Энергосбережение

3. Проблемы и перспективы энергетики России

3.1 Современные проблемы отрасли

3.2 Возможные перспективы энергетики России

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Слово «электрификация» означает широкое внедрение в различные отрасли хозяйства и в быт электрической энергии. Первоначально каждый, кому требовалась электроэнергия, устраивал свою собственную маленькую электростанцию, что было достаточно дорого и хлопотно. В итоге появилась идея строить большие электростанции, продающие электроэнергию множеству потребителей. В дальнейшем магистральным путём электрификации стало строительство всё более крупных электростанций и их объединение во всё более крупные энергосистемы.

В своей работе я хотел бы описать историю электрификации России, а также её состояние на современном этапе.Сейчас эта тема является актуальной, так как научный прогресс не стоит на месте, и нужно правильно понимать в каком направлении стоит двигаться, а в каком нет. Приведёт ли это к результату или же к последствиям?

Цель:рассмотреть и описать историю электрификации России и состояние электроэнергетики России на современном этапе.

Задачи:

ь Изучить доступные материалы по данной теме.

ь Описать электрификацию России, рассмотренную в данной исследовательской работе.

ь Провести анализ материала и сделать определенные выводы, связанные с данной темой.

ь Предоставить результаты работы, дать возможные направления использования.

Методы исследования: изучение научной литературы по теме исследования, аналитический и сравнительный методы.

Объект исследования: электрификация России

Предмет исследования: научная литература и интернет источники по теме исследования.

Гипотеза: электрификация России прошла долгий путь в своём становлении и на данный момент представляет собой стержень всех видов человеческой деятельности нашей страны.



1. История электрификации России

1.1 История электрификации России до Первой мировой войны

Рис.1

Точкой начала отсчета эры электричества в Российском государстве считается 1879 год, когда был освещен электрическим светом Литейный мост в Петербурге. Это был первый в мире мост, который осветили при помощи электричества. Этот исторический факт связан с одним интересным курьезом. Дело в том, что городской управой Санкт-Петербурга была продана монополия по освещению городских улиц частным компаниям, которые осуществляли освещение с помощью газовых и масляных фонарей. Литейный мост был построен после заключения данного соглашения и под действие договора не попадал. Вот почему электрификация государства Российского началась именно с моста.

За год до этого события в 1878 году инженером Бородиным была осуществлена электрификация токарного цеха железнодорожных мастерских города Киева. В результате данного действа цех стали освещать четыре электрических дуговых фонаря. Это известный факт, но он не выбран в качестве точки отсчета потому, что имел узковедомственное значение и был недоступен к лицезрению широкой публикой.

Следующая важная дата - 30 января 1880 года. Эта дата считается днем рождения электротехнического отдела Русского технического общества, призванного курировать дальнейшую электрификацию России. В этом же году были начаты работы по освещению городских улиц Петербурга и Москвы. Правда, объем проведенных работ был крайне незначителен - порядка 200 ламп на обе столицы. Лампами Яблочкова были освещены Киевские мастерские Днепровского пароходства. Стоит отметить, что на данном этапе электрификации всеми потребителями электроэнергии (коими были исключительно осветительные приборы) использовался постоянный ток, вследствие чего источник электроэнергии приходилось располагать непосредственно рядом с потребителем, что предполагало определенные проблемы во время передачи электрической энергии на значительные расстояния. К примеру, в Киевских железнодорожных мастерских у каждого фонаря располагалась электромагнитная машина Грамма.

Два года спустя, 15 мая 1883 года, было ознаменовано грандиозной иллюминацией Кремля. Поводом к этому торжеству стала коронация императора Александра III в Петербурге. Для того чтобы данный проект стал возможен на Софийской набережной возвели специальную электростанцию. В этом же году освещается центральная улица столицы Империи, а спустя некоторое время электрификации подвергся и Зимний Дворец. Выполнением этого заказа занималась немецкая фирма «SiemensundHalske». Имеются данные, которые утверждают, что для претворения в жизнь данного проекта была построена первая в России достаточно крупная электростанция, способная вырабатывать 35 кВт энергии. Данная электростанция уникальна еще тем, что была расположена на барже, которая была пришвартована к набережной Мойки, в непосредственной близости от полицейского моста.

Далее на протяжении нескольких лет не встречается ни одного упоминания о каких-либо крупных мероприятиях, связанных с электрификацией, однако в 1886 году приходит весть о том, что в Киеве освещен парк «Шато-де-Флер» (в настоящий момент времени там располагается стадион Динамо).

31 июля 1887 года Обществом Электрического Освещения, основателем которого является Карл Федорович Сименс (на тот момент Российский подданный, купец первой гильдии), принимается решение о начале целенаправленной электрификации Москвы. Осуществление столь амбициозных планов началось с Тверской улицы, а именно с устройства электрического освещения в Постниковском пассаже (теперь Театр имени Ермоловой).

Вообще, если говорить об «Обществе Электрического Освещения», то оно сыграло неизмеримую по своей важности роль в процессе электрификации России. Кстати: устав этого общества был утвержден высочайшим Указом императора Александра III 4 июля 1886 года. После завершения революции 1917 года мощности данного предприятия были национализированы и вошли в состав единой энергосистемы, на основе которой в настоящее время работает АО «Мосэнерго».

3 февраля 1888 года в Москве был заключен договор на аренду земли для строительства первой в России центральной городской электростанции. Электростанция получила название Георгиевской. Она располагалась на пересечении Георгиевского переулка и Большой Дмитровки. Среди потребителей, которые получали электричество от электростанции, появлялись и частные домовладельцы. Дальность подачи электростанцией электрической энергии ограничивалась радиусом в полторы версты. Кабеля прокладывались в специальных кирпичных каналах.

Кроме Центральной электростанции, в то время в Москве функционировало еще несколько менее мощных электростанций - Городская (освещение площади храма Христа Спасителя и Каменного моста), Императорских театров, Университетская, при Брестском и Ярославском вокзалах, Дворцовая (освещение Кремля). Подобным образом обстояли дела в других крупнейших городах Российской империи - Санкт-Петербурге и Киеве. Длина питающих кабелей была ограничена в силу того, для электрификации использовался постоянный ток, поэтому повсеместно строились небольшие локальные электростанции.

Уже в середине 1892 года (3 июля) в Киеве запустили первый в Российской империи электрический трамвай, протяженность линии которого составляла полтора километра. Мощность станции, от которой питалось трамвайное сообщение, составляла 30 кВт.

В 1895 году на реке Большая Охта в Санкт-Петербурге запустили первую в России гидроэлектростанцию, невероятной для тех времен мощности - 300 кВт. В этом же году под ведомством Управления Владикавказской железной дороги была построена и введена в эксплуатацию ГЭС «Белый уголь», расположенная между Ессентуками и Кисловодском на реке Подкумок. Электроэнергия с этой гидроэлектростанции использовалась для освещения курортов.

Следует сделать оговорку о том, что всероссийская электрификация в данный период носила децентрализованный характер, именно поэтому указанные нами события не представляют собой полный список проводимых мероприятий с целью электрификации России. Богатые домовладельцы устанавливали в своих домах собственные источники электрической энергии, причем порой достаточно мощные, то же самое наблюдалось и в усадебном землевладении и в сельскохозяйственном секторе. Учитывая то, что эти события практически отсутствовали на страницах газет, нам про них практически ничего не известно.

Еще одним важным событием того времени стало строительство и запуск электростанции на Раушской набережной. Эта электростанция первая по-настоящему крупная электростанция в России, которая к тому же вырабатывала трехфазный переменный ток. Такое нововведение позволяло осуществлять передачу электрической энергии на гораздо большие расстояния, используя принцип повышения напряжения. Монтаж оборудования электростанции начался 28 апреля 1897 года, а запуск состоялся уже в ноябре этого же года. Мощность данной паротурбинной электростанции при запуске составляла 1,47 МВт, в 1915 во время Первой Мировой Войны была запущена вторая очередь электростанции, мощность которой составила 21 МВт. Самая старая из сохранившихся в Москве проводок передавала ток видимо от этой электростанции. Потребителям того времени поставлялся ток частотой 50 Гц, зато напряжение в сети составляло 127 В.

Постепенно стала складываться ситуация, когда большая часть электроэнергии, вырабатываемая Раушской электростанцией, уходила на питание электрических трамваев, появившихся в Москве в начале ХХ века. Чтобы разгрузить Раушскую электростанцию возле Малого Каменного моста была установлена электростанция, которая и должна была питать трамвайную сеть. Мощность её составляла - 6 МВт.

Далее будут приведены некоторые даты, которые характеризуют распространение электрической энергии по территории России:

1901 год - запуск первых электростанций в Ярославле и Курске;

1908 год - запущена первая электростанция в городе Чита;

1912 год - запущена электростанция во Владивостоке;

1912 - 1914 года - период строительства и запуска самой крупной в мире теплоэлектростанции, топливом для которой служит торф, «Электропередача» недалеко от города Богородск (Ногинск);

1915 год - запуск Московского Электролампового Завода.

Итак, в период предвоенного развития электроэнергетическая отрасль России вышла на значение суммарной установленной мощности источников электроэнергии равное 1100 МВт, а за год выработка составляла 1900000 МВт/ч (по данным за 1913 год). Суммарная мощность всех запущенных гидроэлектростанций России в 1917 году составляла 19 МВт. Гиндукушская ГЭС на тот момент считалась самой мощной, её потенциал оценивался в 1,35 МВт.



1.2 ГОЭЛРО

Пришедшие к власти после Октябрьской революции большевики в 1920 году приняли план по электрификации страны. Его разработка началась еще во время гражданской войны. Главой соответствующей комиссии (ГОЭЛРО - Государственной комиссии по электрификации России) был назначен Глеб Кржижановский, который уже имел опыт работы с разными энергетическими проектами. Например, он помогал Роберту Классону со станцией на торфе в Московской губернии. Всего в комиссию, создававшую план, вошло порядка двухсот инженеров и ученых.

Хотя проект предназначался для развития энергетики, он также затрагивал всю советскую экономику. В качестве сопутствующего электрификации предприятия появился Сталинградский тракторный завод. Новый промышленный район возник в Кузнецком угольном бассейне, где началось освоение огромных залежей ресурсов.

Рис.2

Согласно плану ГОЭЛРО должно было быть построено 30 электростанций районного значения (10 ГЭС и 20 ТЭС). Многие из этих предприятий работают и сегодня. В их числе Нижегородская, Каширская, Челябинская и Шатурская тепловые электростанции, а также Волховская, Нижегородская и Днепровская ГЭС. Осуществление плана привело к появлению нового экономического районирования страны. История света и электричества не может быть не связана с развитием транспортной системы. Благодаря ГОЭЛРО появились новые железные дороги, магистрали и Волго-Донской канал. Именно посредством этого плана началась индустриализация страны, а история электричества в России перевернула очередную важную страницу. Поставленные ГОЭЛРО цели были выполнены в 1931 году.

1.3 Энергетика и война

Накануне Великой Отечественной войны общая мощность электроэнергетики СССР составляла около 11 миллионов киловатт. Вторжение Германии и разрушение значительной части инфраструктуры сильно снизили эти показатели. На фоне этой катастрофы в Государственном Комитете Обороны сделали строительство предприятий, вырабатывающих мощности, частью оборонзаказа.

С освобождением территорий, занятых немцами, начался процесс восстановления разрушенных или поврежденных электростанций. Самыми важными были признаны Свирская, Днепровская, Баксанская и Кегумская ГЭС, а также Шахтинская, Криворожская, Штеревская, Сталиногорская, Зуевская и Дубровская ТЭС. Обеспечение оставленных немцами городов электричеством на первых порах осуществлялось благодаря энергопоездам. Первая такая передвижная станция прибыла в Сталинград. К 1945 году отечественной энергетике удалось выйти на довоенные показатели выработки. Даже краткая история электричества показывает, что путь модернизации страны был тернистым и извилистым.



1.4 Послевоенное развитие

После наступления мира в СССР продолжилось строительство крупнейших во всем мире ТЭС и ГЭС. Энергетическая программа осуществлялась согласно принципу дальнейшей централизации всей отрасли. К 1960 году выработка электричества увеличилась в 6 раз по сравнению с 1940 годом. К 1967-му закончился процесс создания единой энергетической системы, объединившей всю европейскую часть страны. В эту сеть вошло 600 электростанций. Их общая мощность составила 65 миллионов киловатт.

В дальнейшем упор в развитии инфраструктуры делался на азиатский и дальневосточный регионы. Отчасти это объясняется тем, что именно там сосредотачивалось около 4/5 всех гидроэнергетических ресурсов СССР. «Электрическим» символом 1960-х стала возведенная на Ангаре Братская ГЭС. Вслед за ней появилась аналогичная Красноярская станция на Енисее.

Гидроэнергетика развивалась и на Дальнем Востоке. В 1978 году в дома советских граждан стал поступать ток, который производила Зейская ГЭС. Высота ее плотины - 123 метра, а вырабатываемая мощность - 1330 мегаватт. Настоящим чудом инженерной мысли в Советском Союзе считали Саяно-Шушенскую ГЭС. Проект реализовывался в условиях сложного климата Сибири и удаленности от крупных городов с необходимой промышленностью. Многие детали (например, гидротурбины) попадали на стройку через Северный ледовитый океан, проделывая путь в 10 тысяч километров.



Рис.3

В начале 1980-х серьезно изменился топливно-энергетический баланс советской экономики. Все большую роль играли атомные электростанции. В 1980 году их доля в выработке энергии равнялась 5%, а 1985 году - уже 10%. Локомотивом отрасли была Обнинская АЭС. В этот период началось ускоренное серийное строительство атомных электростанций, однако экономический кризис и катастрофа в Чернобыле затормозили данный процесс.

1.5 Электроэнергетика России в 1991 - 1997 годы. Образование РАО «ЕЭС России»

Потребление электроэнергии в Российской Федерации в период 90-х годов XX века уменьшилось и в 1997 году составило 797,8 МВт.ч. Наибольшее снижение наблюдалось в промышленности - более 38%. В непромышленной сфере и в быту этот показатель вырос на 30%.

После ряда политических преобразований начала 90-х годов Единая энергетическая система СССР распалась и разделилась на национальные энергетические объединения, что стало источником различных трудностей в функционировании и развитии электроэнергетики практически всех государств Восточной Европы.

Следует отметить, что надежность ЕЭС России в период 90-х годов XX века обеспечивалась высоким уровнем технологического управления - иерархической, высокоинтеллектуальной системой диспетчерского управления и многоуровневым, многократно резервированным комплексом устройств противоаварийной автоматики.

Сохраняя все лучшее, что было достигнуто за годы создания и развития ЕЭС, необходимо было освоить рыночные отношения, поставить на службу отечественной электроэнергетике конкуренцию на рынке. 

С 31 декабря 1996 г. дирекция ЦДУ прекратила выполнение всех оперативных задач по координации работы энергосистем государств, входивших ранее в состав СССР.

Изменения, произошедшие в политической ситуации, а, следовательно, и в европейской электроэнергетике, вызвали необходимость поиска новых задач и форм сотрудничества между ЭЭС.

После распада СССР с целью повышения эффективности электроэнергетики России в декабре 1992 года на основании Указов Президента РФ №992, 923, 1334 создано Российское акционерное общество (РАО) энергетики и электрификации «ЕЭС России». 

На основе объектов, принадлежащих Холдингу, создан федеральный рынок электроэнергии и мощности (ФОРЭМ), разделённый на семь тарифных зон в соответствии со структурой диспетчерского управления. Его участниками стали АО-энерго, АО-электростанции, АЭС и ограниченное число крупных потребителей. Государственное регулирование тарифов на электроэнергию и мощности на ФОРЭМ осуществляется Федеральной энергетической комиссией (ФЭК), на региональных уровнях - аналогичными местными структурами.

Рис.4. Организационная структура отрасли, сложившаяся к 2000 г.

Законы об электроэнергетике неоднократно подвергались корректировке в ходе проведения реформы. Формирование законодательной базы реформирования электроэнергетики было в основном завершено лишь в ноябре 2007 года, когда были приняты законы, определившие основы функционирования рынка мощности и уточнившие некоторые положения работы оптового и розничных рынков электроэнергии, а также порядок регулирования электроэнергетической отрасли по завершении реорганизации ОАО РАО «ЕЭС России». В частности, определены полномочия федеральных и региональных органов власти по регулированию электроэнергетики, системного оператора, Федеральной сетевой компании, определен статус Совета рынка -- некоммерческой организации, в которую войдут представители Федерального Собрания, Правительства РФ, поставщиков и покупателей электрической энергии и мощности на оптовом рынке, инфраструктурных организаций. На Совет рынка возлагается ответственность за обеспечение работы оптового рынка электроэнергии (мощности).



2. Электрификация России на современном этапе

2.1 Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации

Электроэнергетический сектор России -- один из проблемных секторов промышленности, транспорта и сельского хозяйства страны. Его проблемы создают проблемы для развития экономики России в целом.

Широко известно, что общая и удельная электроэнерговооруженность определяют производительность труда и уровень развития страны, ибо электроэнергетика является стержнем всех видов человеческой деятельности. Электроэнергетика во многом определяет конкурентоспособность и скорость роста экономики любой страны, в том числе и российской, значительную долю которой составляют энергоёмкие отрасли.

Однако сегодня (2014) Россия производит электроэнергии в 5 раз меньше, чем Китай и в 4 раза меньше, чем США, не достигая уровня производства электроэнергии советского времени (1990).

Причина такого положения очевидна. Она заключается в "низком КПД" отрасли, то есть в высоких непроизводственных расходах.

График 1.

Общая структура расходов в конечной цене электроэнергии складывается из следующих сотавляющих:

· производство топлива (работа угольных разрезов и шахт в более 70%);

· электротехническая промышленность (производство и ремонт турбин, электрогенераторов и др.);

· работа электростанций;

· распределительная система РАО ЕС (в основном - доход акционеров)

Доля последнего пункта составляет 5/6 цены, то есть производственные затраты ("КПД") - это менее, чем 17% стоимости электроэнергии для потребителя. Естественно, при таком "распиле" на рост отрасли остаются крохи. Если так будет продолжаться и впредь, - за Россией лишь место третьеразрядной страны.

Электроэнергетический комплекс России включает около 600 электростанций единичной мощностью свыше 5 МВт. Общая установленная мощность электростанций России составляет 218 ГВт, то есть коэффициент использования мощности составляет 54,7%. Установленная мощность парка действующих электростанций по типам генерации имеет следующую структуру:

· тепловые электростанции 68,4%,

· гидравлические -- 20,3%,

· атомные -- около 11,1%.

· альтернативные (солнечные, ветровые, гидротермальные) -- около 0,2%.

С 2003 по 2007 годы в России наблюдался устойчивый рост производства электроэнергии со среднегодовым темпом 2,6%.

В 2006 году в России было построено 1,6 ГВт энергомощностей.

Техническое развитие классической электроэнергетики, связываемое с реформой, предполагается введением в энергосистему более эффективных и маневренных парогазовых установок, и замещением выработки базовой составляющей с газа на уголь.



2.2 Основные электроэнергетические холдинги

С 1 июля 2008 года в результате реорганизации РАО «ЕЭС России» были сформированы следующие основные организации электроэнергетической отрасли, среди которых доля распределительных организаций еще больше увеличилась:

· ОАО «ФСК ЕЭС» -- оказание услуг по передаче электрической энергии (мощности) по сетям, относящимся к ЕНЭС;

· ОАО «СО ЕЭС» -- оказание услуг по диспетчеризации;

· ТГК/ОГК (20 компаний) -- выработка электрической энергии (мощности) на тепловых электростанциях;

· ОАО «РусГидро» -- выработка электрической энергии (мощности) на гидроэлектростанциях;

· ОАО «МРСК Холдинг» -- оказание услуг по передаче электрической энергии (мощности) по территориальным распределительным сетям;

· ОАО «РАО ЭС Востока» -- все компании электроэнергетики Дальнего Востока.

В результате завершения структурных преобразований производство электроэнергии в стране стало падать из года в год, причины чего совершенно понятны, хотя формально за государством было закреплено более 75% акций ОАО «ФСК ЕЭС» и 100% акций ОАО «СО ЕЭС» (для кого непонятно - манипуляции с акциями не уменьшают доли непроизводственных расходов). Государство пока сохранило участие в следующих компаниях: более 52% акций ОАО «ГидроОГК», ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «РАО ЭС Востока», однако это тоже не оздоравливает электроэнергетический сектор (кому непонятно - чиновнику "до лампочки" экономия и инновации). Кроме того, акционерами, которые управляют чиновниками, являются иностранные граждане. К примеру собственниками электростанций и всей энергетической инфраструктуры Урала являются граждане Швейцарии или США (см. статью "По следам Гайзера")

В августе 2011 года пресс-служба Минэнерго РФ заявила, что модернизация российской электроэнергетики требует инвестиций в объеме 11,1 триллиона рублей в ближайшее десятилетие.

«На выполнение программы модернизации потребуется 11,1 триллиона рублей. Источниками финансирования программы являются, прежде всего, кредитование по льготным ставкам (не более 8%) в государственных банках на возвратной основе, запуск механизмов оптового рынка мощности с использованием конкурсных процедур, средства от приватизации государственных пакетов в генерирующих и электросетевых компаниях»,

-- таким образом электроэнергетику превращают в спекулятивную систему типа биржи, что естественным образом закрепит власть спекулянтов над производителями, делая их бесправными заложниками системы и не давая никаких шансов на развитие, а потребителя поставит перед фактом высочайших цен на электроэнергию, диктуемых энергокателями.

В 2003 году начат процесс реформирования «ЕЭС России» по правилам рыночной игры. Основными вехами реформирования электроэнергетики стали завершение формирования новых субъектов рынка, переход к новым правилам функционирования оптового и розничных рынков электроэнергии, принятие решения об ускорении темпов либерализации, размещение на фондовом рынке акций генерирующих компаний. Осуществлена государственная регистрация семи оптовых генерирующих компаний (ОГК) и 14 территориальных генерирующих компаний (ТГК). В отдельную Федеральную сетевую компанию (ФСК ЕЭС), контролируемую государством, выделена основная часть магистральных и распределительных сетей.

Кроме того действуют и более независимые или изолированные энергокомпании «Янтарьэнерго», «Якутскэнерго», «Дальневосточная энергетическая компания», «Татэнерго», «Башкирэнерго», «Иркутскэнерго» и «Новосибирскэнерго».

Крупными игроками российской электроэнергетики с конца 2007 года стали германская компания E.ON, теперь контролирующая один из крупнейших энергоактивов -- ОГК-4, итальянская ENEL теперь ключевой акционер ОГК-5. С 2008 года финский концерн Fortum контролирует бывшую ТГК-10. электрификация холдинг энергетика

2.3 Основные потребители электроэнергии

В структуре потребления выделяется промышленность -- 36%, ТЭК -- 18%, жилой сектор -- 15% (несколько заместивший в 90-х провал потребления в промышленности), значительны потери в сетях, достигающие 11,5%. По регионам структура резко отличается -- от высокой доли ТЭК в западной Сибири и энергоёмкой промышленности в Сибирской системе, до высокой доли жилого сектора в густонаселённых регионах европейской части.

Железнодорожный транспорт -- крупный и особенно важный для хозяйства страны потребитель энергии.

2.4 Основные показатели электроэнергетики России

· Мощность электростанций электроэнергетического комплекса России составляет 220 млн кВт, в составе ЕЭС России имеется 468 ТЭС суммарной мощностью 139 млн кВт. Установленная мощность гидроэлектростанций в 2007 году составляла 46 млн кВт.

· Установленная мощность 30 энергоблоков в составе 10 действующих АЭС составляет 23,5 млн кВт.

· Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает более 10700 линий электропередачи класса напряжения 110 - 1150 кВ.

· Протяженность ЛЭП 0,4КВ составляет 737 тыс. км или 40% от всех других видов ЛЭП

· Протяженность ЛЭП 6 - 35 кВ составляет 663 тыс. км или 36% от общей протяженности ЛЭП.

· Протяженность ВВ ЛЭП 110 кВ и выше составляет 442 тыс. километров или 24% от всех других видов ЛЭП

· Электрические сети России характеризуются значительными потерями. Их структура показана в таблице ниже.

Табл. 1

класс сетей	потери энергии	доля в общем объеме
330 - 500 кВ	до 25%	11%
220 кВ	до 27%	15%
35 - 110 кВ	до 43%	36%
6 - 20 кВ	до 34%	26%
0,4 кВ	до 30%	7%
потери хол.хода		25%

· Коэффициент использования установленной мощности электростанций составляет 54,7%.

Тепловая энергетика

Лидирующее положение теплоэнергетики является исторически сложившейся и экономически оправданной закономерностью развития российской энергетики.

Тепловые электростанции (ТЭС), действующие на территории России, можно классифицировать по следующим признакам:

· по источникам используемой энергии -- органическое топливо, геотермальная энергия, солнечная энергия;

· по виду выдаваемой энергии -- конденсационные, теплофикационные;



График 2.Производство электроэнергии тепловыми электростанциями России (в млрдкВт*ч) и мощность тепловых электростанций России (в ГВт) в 1991--2010 годах.

· по использованию установленной электрической мощности и участию ТЭС в покрытии графика электрической нагрузки -- базовые (не менее 5000 ч использования установленной электрической мощности в году), полупиковые или маневренные (соответственно 3000 и 4000 ч в году), пиковые (менее 1500--2000 ч в году).

В свою очередь, тепловые электростанции, работающие на органическом топливе, различаются по технологическому признаку:

· паротурбинные (с паросиловыми установками на всех видах органического топлива: угле, мазуте, газе, торфе, сланцах, дровах и древесных отходах, продуктах энергетической переработки топлива и т. д.);

· дизельные;

· газотурбинные;

· парогазовые.

Наибольшее развитие и распространение в России получили тепловые электростанции общего пользования, работающие на органическом топливе (газ, уголь), преимущественно паротурбинные.

Самой большой ТЭС на территории России является крупнейшая на Евразийском континенте Сургутская ГРЭС-2 (5600 МВт), работающая на природном газе (ГРЭС -- аббревиатура, сохранившаяся с советских времен, означает государственную районную электростанцию). Из электростанций, работающих на угле, наибольшая установленная мощность у Рефтинской ГРЭС (3800 МВт). К крупнейшим российским ТЭС относятся также Сургутская ГРЭС-1 и Костромская ГРЭС, мощностью свыше 3 тыс. МВт каждая.

В процессе реформы отрасли крупнейшие тепловые электростанции России были объединены в оптовые генерирующие компании (ОГК) и территориальные генерирующие компании (ТГК).

В настоящий момент основной задачей развития тепловой генерации является обеспечение технического перевооружения и реконструкции действующих электростанций, а также ввод новых генерирующих мощностей с использованием передовых технологий в производстве электроэнергии.

2.5 Гидроэнергетика

График 3.Производство электроэнергии гидроэлектростанциями России (в млрдкВт*ч) и мощность гидроэлектростанций России (в ГВт) в 1991--2010 годах.



Гидроэнергетика предоставляет системные услуги (частоту, мощность) и является ключевым элементом обеспечения системной надежности Единой Энергосистемы страны, располагая более 90% резерва регулировочной мощности. Из всех существующих типов электростанций именно ГЭС являются наиболее маневренными и способны при необходимости быстро существенно увеличить объемы выработки, покрывая пиковые нагрузки.

У России большой гидроэнергетический потенциал, что подразумевает значительные возможности развития отечественной гидроэнергетики. На территории России сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе место в мире, превосходя США, Бразилию, Канаду. В настоящее время общий теоретический гидроэнергопотенциал России определён в 2900 млрд кВт*ч годовой выработки электроэнергии или 170 тыс. кВт*ч на 1 кв. км территории. Однако сейчас освоено лишь 20% этого потенциала. Одним из препятствий развития гидроэнергетики является удалённость основной части потенциала, сконцентрированной в центральной и восточной Сибири и на Дальнем Востоке, от основных потребителей электроэнергии.

Выработка электроэнергии российскими ГЭС обеспечивает ежегодную экономию 50 млн тонн условного топлива, потенциал экономии составляет 250 млн тонн, что обеспечивает России практически большой потенциал прироста экологически чистой и мобильной мощности энергетики. Кроме своего прямого назначения - производства электроэнергии с использованием возобновляемых ресурсов, гидроэнергетика дополнительно решает ряд важнейших для общества и государства задач: создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, развитие судоходства, создание ирригационных систем в интересах сельского хозяйства, рыборазведение, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения.

В настоящее время на территории России работают 102 гидроэлектростанции мощностью свыше 100 МВт. Общая установленная мощность гидроагрегатов на ГЭС в России составляет примерно 46 ГВт (5 место в мире). В 2011 году российскими гидроэлектростанциями выработано 153 млрд кВт*ч электроэнергии. В общем объёме производства электроэнергии в России доля ГЭС в 2011 году составила 15,2%.

В ходе реформы электроэнергетики была создана федеральная гидрогенерирующая компания ОАО «ГидроОГК» (текущее название -- ОАО «РусГидро»), которая объединила основную часть гидроэнергетических активов страны. Сегодня компания управляет 68 объектами возобновляемой энергетики, в том числе 9 станциями Волжско-Камского каскада общей установленной мощностью более 10,2 ГВт, первенцем большой гидроэнергетики на Дальнем Востоке -- Зейской ГЭС (1 330 МВт), Бурейской ГЭС (2 010 МВт), Новосибирской ГЭС (455 МВт) и несколькими десятками гидростанций на Северном Кавказе, в том числе Кашхатау ГЭС (65,1 МВт), введённой в эксплуатацию в Кабардино-Балкарской Республике в конце 2010 года. Также в состав РусГидро входят геотермальные станции на Камчатке и высокоманевренные мощности Загорской гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) в Московской области, используемые для выравнивания суточной неравномерности графика электрической нагрузки в ОЭС Центра.

Из потенциально оцениваемых 2900 млрдкВт·ч/год гидроресурсов России 852 млрд кВт·ч/год экономически оправданы, то есть на них можно строить гидроэлектростанции. Однако основная часть потенциала сконцентрирована в Сибири и на Дальнем Востоке -- на значительном удалении от основных потребителей электроэнергии, а его реализация сегодня увязывается с промышленным развитием указанных регионов, так как еще не внедрены технологии сверхдальней передачи электроэнергии. Кроме удалённых от потребителей территорий менее значительным, и не до конца освоенным гидропотенциалом обладают высокогорные реки Кавказа, многоводные реки Урала, Кольского полуострова, Камчатки.

Перспективное развитие гидроэнергетики России связывают с освоением потенциала рек Северного Кавказа (строятся Зарамагские, Кашхатау, Гоцатлинская ГЭС, Зеленчукская ГЭС-ГАЭС; в планах -- вторая очередь Ирганайской ГЭС, Агвалинская ГЭС, развитие Кубанского каскада и Сочинских ГЭС, а также развитие малой гидроэнергетики в Северной Осетии и Дагестане), Сибири (достройка Богучанской, Вилюйской-III и Усть-Среднеканской ГЭС, проектирование Южно-Якутского ГЭК и Эвенкийской ГЭС), дальнейшим развитием гидроэнергетического комплекса в центре и на севере Европейской части России, в Приволжье, строительством выравнивающих мощностей в основных потребляющих регионах (в частности -- строительство Ленинградской и Загорской ГАЭС-2).

Осваивается потенциал Северного Кавказа -- в строительстве Зарамагские, Гоцатлинская ГЭС, Зеленчукская ГЭС-ГАЭС, в планах вторая очередь Ирганайской ГЭС, Агвалинская ГЭС, развитие Кубанского каскада и Сочинских ГЭС, развитие малой гидроэнергетики в Северной Осетии и Дагестане.

В центре и на севере Европейской части, в Карелии рассматриваются достройка Белопорожской ГЭС, существенное повышение рабочей мощности Волжских ГЭС.

Особое значение имеет развитие выравнивающих мощностей в основных потребляющих регионах -- ведётся строительство Загорской ГАЭС-2, в планах Ленинградская ГАЭС.

В 2007 году российскими гидроэлектростанциями выработано 177,7 млрдкВт·ч электроэнергии, что составило 17,8% всей выработки.

2.6 Атомная энергетика

Россия обладает технологией ядерной электроэнергетики полного цикла от добычи урановых руд до выработки электроэнергии на 2006 год оцениваемыми в 615 тыс. т. урана, а также запасами в оружейном виде. Кроме того страна прорабатывает и промышленно применяет технологию реакторов на быстрых нейтронах, увеличивающую запасы топлива для классических реакторов в несколько раз.

График 4.Производство электроэнергии АЭС России (в млрдкВт*ч) и мощность АЭС России (в ГВт) в 1991--2010 годах.

На сегодняшний день в России эксплуатируется 10 атомных электростанций (АЭС) -- в общей сложности 33 энергоблока установленной мощностью 23,2 ГВт, которые вырабатывают около 17% всего производимого электричества. В стадии строительства -- ещё 5 АЭС.

Широкое развитие атомная энергетика получила в европейской части России (30%) и на Северо-Западе (37% от общего объёма выработки электроэнергии).

В 2011 году атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии -- 173 млрд кВт*ч, что составило около 1,5% прироста по сравнению с 2010 годом. В декабре 2007 года в соответствии с указом президента России В. В. Путина была образована Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», которая управляет всеми ядерными активами России, включая как гражданскую часть атомной отрасли, так и ядерный оружейный комплекс. На неё также возложены задачи по выполнению международных обязательств России в области мирного использования атомной энергии и режима нераспространения ядерных материалов.

Оператор российских АЭС -- ОАО «Концерн „Росэнергоатом“» -- является второй в Европе энергетической компанией по объёму атомной генерации. АЭС России вносят заметный вклад в борьбу с глобальным потеплением. Благодаря их работе ежегодно предотвращается выброс в атмосферу 210 млн тонн углекислого газа. Приоритетом эксплуатации АЭС является безопасность. С 2004 года на российских АЭС не зафиксировано ни одного серьёзного нарушения безопасности, классифицируемых по международной шкале ИНЕС выше нулевого (минимального) уровня. Важной задачей в сфере эксплуатации российских АЭС является повышение коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) уже работающих станций. Планируется, что в результате выполнения программы повышения КИУМ ОАО «Концерн „Росэнергоатом“», рассчитанной до 2015 года, будет получен эффект, равноценный вводу в эксплуатацию четырёх новых атомных энергоблоков (эквивалент 4,5 ГВт установленной мощности).

В современном виде возможности ядерной технологии и разведанные запасы значительно меньше потенциала запасов природного газа, и всё же высокое значение отрасль получила в европейской части России и особенно на северо-западе, где выработка на АЭС достигает 42%. В целом же за 2012 год атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии -- 177,3 млрдкВт·ч, что составило 17,1% от общей выработки в Единой энергосистеме.

Основная уранодобывающая компания Приаргунское производственное горно-химическое объединение, добывает 93% российского урана, обеспечивая 1/3 потребности в сырье.

В 2007 году федеральные власти инициировали создание единого государственного холдинга «Атомэнергопром» объединяющего компании Росэнергоатом, ТВЭЛ, Техснабэкспорт и Атомстройэкспорт.

Несмотря на протесты честных физиков, значительные государственные средства и инженерный потенциал России отвлекаются на провоцируемый внешними и внутренникми антигосударственными силами на развитие так называемой технологии управляемого термоядерного синтеза, которая является прямым обманом, не только отнимающим громадные финансовые ресурсы страны, но и тормозящим развитие ее электроэнергетики (до сих пор Россия не достигла уроня производства электроэнергии советского времени, 1990 года).

2.7 Ветроэнергетика

Технический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере свыше 50 трлнкВт·ч/год. Экономический потенциал составляет примерно 260 млрдкВт·ч/год, то есть около 30 процентов производства электроэнергии всеми электростанциями России.

Особой концентрацией ветропотенциала отличаются побережья Тихого и Арктического океанов, предгорные и горные районы Кавказа, Урала, Алтая, Саян. В приближённых к потребителям и имеющим подходящую инфраструктуру возможно строительство крупных ветропарков, среди них можно выделить побережья Кольского полуострова, Приморья, юга Камчатки, Каспийское и Азовское побережья.

Развитию масштабной ветроэнергетики в стране располагают запасы природного газа, лучше других видов топлива подходящего для высокоманевренной генерации, а в отдельных районах, как например Карелия, Мурманская область, Кавказ -- действует маневренная гидроэнергетика. Весьма эффектно применение малых ветроустановок, например для поднятия грунтовой воды и непосредственной выработки тепла, в степной сельской местности.

Установленная мощность ветряных электростанций в стране на 2007 год составляет около 16,5 МВт, суммарная выработка не превышает 25 млнкВт·ч/год.

2.8 Геотермальная энергетика

Одним из потенциальных направлений развития электроэнергетики в России является геотермальная энергетика. В настоящее время в России разведано 56 месторождений термальных вод с потенциалом, превышающим 300 тыс. м/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкессия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край). При этом суммарный электроэнергетический потенциал пароводных терм, который оценивается в 1 ГВт рабочей электрической мощности, реализован только в размере чуть более 80 МВт установленной мощности. Все действующие российские геотермальные электростанции сегодня расположены на территории Камчатки и Курил.

Солнечная энергетика

Солнечная энергетика в России ещё находится в зачаточной стадии и не достигла промышленного значения.

2.9 Энергосбережение

В 2009 году в России вступил в силу федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации», целью которого является стимулирование энергосбережения и повышения энергоэффективности. Эффективность самого закона - отрицательная. Через него лоббируются невыгодные для страны направления расходования финансов и научного потенциала, а также прямо противоречащие здоровью людей типы осветительных устройств (к примеру, "энергосберегающие" лампы, вызывающие раковые заболевания).

Параллельная работа с зарубежными энергосистемами

На конец 2010 года параллельно с ЕЭС России работали энергосистемы Белоруссии, Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии, Азербайджана, Казахстана, Украины, Молдавии и Монголии. Через энергосистему Казахстана в течение 2010 года параллельно с ЕЭС России работали энергосистемы Центральной Азии -- Узбекистана, Киргизии.

Инвестиции

В конце 2011 года отмечалось, что за последние три года общий объем инвестиционных программ основных энергокомпаний России составил более 2,2 трлн рублей.



3. Проблемы и перспективы энергетики России

3.1 Современные проблемы отрасли

Состояние отрасли в настоящее время характеризуется нарастанием дефицита генерирующих мощностей и недостаточным уровнем развития электрических сетей.

Сегодня электрические сети объединены в систему ЕЭС (Единую электрическую сеть РФ), которая находится в собстенности РАО ЕС. Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена ее территориальной распределённостью и неспособностью (нежеланием) акционеров РАО ЕЭС выделить деньги на модернизацию системы, но желанием госинвестиций без ущерба своим дивидендам. С технической точки зрения ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости. Однако это взгляд техника - эксплуататора, во власти которого лишь манипуляции пультами управления, но не стратегические научно-обоснованные и инновационные решения. На этом уровне решений нет, так как бал правят дивиденды и рынок, а не интересы страны.

Проводившиеся исследования выявили, что стабильность частоты в ЕЭС России ниже, чем в UCTE. Особенно большие отклонения частоты происходят весной и во второй половине ночи, что свидетельствует об отсутствии гибких средств регулирования частоты, что совершенно естественно при используемых устаревших технологиях.

Среди накопившихся проблем отрасли следует выделить:

· недостаточные объёмы инвестиций в электроэнергетику, но лишь забота об интересах акционеров, и снижение эффективности использования инвестиций, которые при существующей системе примата доходности собственника сети, не могут быть использованы технически грамотно, что привело к резкому снижению ввода новых мощностей и угрожающему старению основных фондов, нарастанию дефицита мощности и неудовлетворенного спроса потребителей;

· резкое сокращение научно-технического потенциала энергетики и энергетического машиностроения, что естественно, когда государство отдало стратегическую отрасль спекулянтам, а не обеспечило отрасли высокоэффективную структуру, аналогичную аэрокосмической или военнотехнической, когда развитием, проектированием отраслевой системы руководит талантливый генеральный конструктор, а не группа спекулянтов;

· серьёзное отставание в сфере разработки, освоения и использования новых технологий производства и транспорта электроэнергии; отсутствие механизма, стимулирующего разработку и использование новейших образцов техники, что естественно при существующей сиюминутно-меркантильной организации отрасли;

· существенный рост тарифов на электроэнергию: уровень тарифов приблизился к уровню тарифов в США, при этом цена на природный газ остаётся ниже среднемировой (в структуре топливоснабжения электростанций газ занимает 70%), что также естественно для спекулятивно-рыночной системы во власть которой попала базовая стратегическая отрасль страны;

· низкий уровень внедрения ресурсосберегающих технологий и оборудования, более чем в 1,5 раза увеличились потери электроэнергии в сетях, что также естественно в существующих условиях.



3.2 Возможные перспективы энергетики России

Электроэнергетика России стоит перед тяжелым выбором:

· либо оставаться в стагнационном состоянии, когда в нее, как в "черную дыру" будут вливаться госинвестиции, служащие лишь обогащению акционеров распределительной системы, но не должному развитию отрасли, необходимому для нормального функционирования промышленности и других отраслей России;

· либо возродиться, что возможно лишь при кардинальной реорганизации отрасли, преобразовав ее из нынешней рыночно-монополистической системы, имеющей целью обогащение акционеров, которые по определению не могут быть хозяевами страны, в высокотехнологичный госхолдинг, ставящий своей целью не доходы тех групп и людей, которым удалось добраться до управления отраслью, а интересами настоящего хозяина - Российской Федерации, ее максимально быстрого развития, то есть минимально низкой цены электроэнергии, равной ее себестоимости, обеспечивающей наилучшие условия развития всех отраслей России.

В случае внедрения технологии сверхдальней передачи электроэнергии возможно увеличение коэффициента использования установленной мощности с нынешних 55% до 95%, устранение "запирания" мощности и полная компенсация пиковых нагрузок с континентальным суточным перераспределением и реэкспортом мощности от Западной Европы до Дальнего Востока, а также сезонное широтное перераспределение мощности. В целом это позволит увеличить производство электроэнергии почти вдвое при тех же установленных мощностях, снизить стоимость электроэнергии в пиковое время и увеличить доходность производства электроэнергии в ночное время, а также снять ограничения на концентрацию энергоемких производств.



Заключение

В ходе работы мною были сделаны следующие выводы:

· Заметное увеличение потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи.

· В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства.

· Внашей и других промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.

· Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и по размерам и во времени.

· Представить себе жизнь без электрической энергии уже невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами: возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.); способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах; огромными скоростями протекания электромагнитных процессов, способностью к дроблению энергии, образованию её и изменение параметров (изменение напряжения, частоты).

...