Развитие и размещение традиционной электроэнергетики

Электроэнергетика, основанная на различных видах невозобновимого минерального топлива (химическая энергия > тепловая энергия > электрическая энергия) и использующая силу падающей воды рек относится к традиционной. На долю ТЭС, ГЭС и АЭС приходится 99 % вырабатываемой в России энергии.

Таблица 38

Динамика и структура выработки электроэнергии в России

Теплоэлектростанции. Всего на территории России действует около 600 тепловых станций. Они вырабатывают электрическую и тепловую энергию за счет сжигания природного газа (67 %), угля (28 %) и мазута (5 %).

Тепловая электроэнергетика представлена станциями двух типов, а именно: работающими в режиме конденсации (вырабатывается только электрическая энергия) и работающими в режиме теплофикации (вырабатывается электрическая и тепловая энергия).

Конденсационные электростанции (КЭС) в свою очередь подразделяются на районные (ГРЭС) и центральные (ЦЭС). ГРЭС - самые мощные и, значит, потребляют значительное количество минерального топлива, являются зависимыми от транспортных издержек по перевозке топлива и поэтому их выгодно размещать у сырьевых баз (буроугольные разрезы, НПЗ, ГПЗ). ЦЭС – строятся на площадках энергоемких промышленных предприятий, т.е. непосредственно у пиков энергопотребления, с целью снижения расходов предприятий.

Теплофикационные электростанции (ТЭЦ) строят только в крупных городах, поскольку передача теплоносителя (горячей воды) может осуществляться в радиусе не более 10 – 15 км от станции. Например, Челябинск обслуживается тремя ТЭЦ. В стране построено и эксплуатируется более 260 тыс. км теплосетей.

В малых городах функцию теплоснабжения выполняют котельные установки. Их общее число приближается к 190 тыс.

Гидроэлектростанции. На территории России функционирует около 100 гидроэлектростанций (ГЭС). ГЭС характеризуются самой низкой себестоимостью вырабатываемой электроэнергии, поэтому к ним тяготеют самые энергоемкие отрасли промышленности (выплавка легких цветных металлов, производство синтетических волокон и нитей и др.).

На территории Восточной Сибири и Дальнего Востока сосредоточено 80 % технического гидроэнергопотенциала страны.

Различают такие типы ГЭС как равнинные, горные, деривационные и гидроаккумулирующие.

Самые мощные равнинные и горные ГЭС образуют каскады на крупных реках. В состав Ангаро-Енисейского каскада входят станции: Саяно-Шушенская (6,4 млн. кВт), Красноярская (6 млн. кВт), Иркутская (4 млн. кВт), Братская (4,5 млн. кВт), Усть-Илимская (4,3 млн. кВт), сооружается Богучанксая ГЭС (4 млн. кВт). Волжско-Камский каскад образован такими станциями как: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, две Волжские (возле Самары и Волгограда), Саратовская, Камская, Воткинская, Нижнекамская.

Строительство ГЭС требует длительных сроков и значительных капиталовложений (фондоемкая отрасль). Главное их предназначение – покрытие пиковых энергонагрузок в сети.

Атомные электростанции. Всего на территории страны функционирует 10 гражданских атомных электростанций (АЭС). Каждая станция состоит из отдельных энергоблоков – реакторов. Их общее количество – 31. Помимо них для гражданских нужд также используются мощности атомных реакторов в Димитровграде (Ульяновская область) и Северске (Томская область). Первая в мире АЭС введена в эксплуатацию в 1954 году – Обнинская (Калужская область).

Таблица 39

Некоторые характеристики эксплуатируемых АЭС России

Примечание: экспериментальная АЭС РАН - Обнинская (Обнинск, Калужская обл., ГНЦ РФ «ФЭИ») остановлена в 2002 г.

Ранее утверждалось, что АЭС наиболее экономичный способ энергоснабжения топливо - и энергодефицитных районов страны, но при этом забывали о том, что 75 % суммарных затрат в ядерном топливном цикле приходится на переработку и захоронение отходов, которые не брались во внимание при расчете себестоимости.

Срок службы одного атомного реактора – около 30 лет, после чего его необходимо выводить из эксплуатации. В России в гражданских целях эксплуатируются ядерные реакторы трех типов: 1) водо-водяные (ВВЭР), 2) большой мощности канальные (РБМК) – с 1986 года именуются реакторами «чернобыльского типа», 3) на быстрых нейтронах (БН). Реакторы ВВЭР и РБМК в качестве топлива используют низкообогащенный уран (изотоп 235 U). Реакторы БН в качестве топлива используют 238 U. В стране пока только одна станция использует передовую технологию БН – Белоярская (Свердловская область, город Заречный).

АЭС используют транспортабельное топливо – тепловыделяющие элементы из низкообогащенного урана. При расходе 1 кг урана выделяется теплота, эквивалентная сжиганию 2.5 тыс. т лучшего угля. Эта особенность исключает зависимость АЭС от сырьевого фактора и обеспечивает маневренность в их размещении.

Их целесообразно строить в первую очередь в тех районах страны, где замыкающие затраты на энергоснабжение посредством ТЭС наиболее высоки, а предпосылок для создания мощных каскадов ГЭС практически нет (Северо-Запад, Центр, Юг).

АЭС ориентируются на потребителей, расположенных в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом или в местах, где выявленные ресурсы минерального топлива ограничены. Площадки под их строительство отводятся не ближе 30 км от крупных городов, в сейсмически спокойных зонах. Например, Ленинградская АЭС, размещена на берегу Финского залива у города Сосновый Бор.

Предполагается, что к 2025 году доля вырабатываемой на АЭС энергии вырастет до 22 %. Для этого в стране необходимо построить около 40 новых энергоблоков. Некоторые из старых проектов уже реанимированы. В частности возобновлено строительство Южноуральской АЭС.

Обсуждается идея строительства плавучих АЭС (на базе реакторов атомных подлодок) для электроснабжения прибрежных районов Российской Зоны Севера (Певек).