Особенности размещения и развития электроэнергетики в России
Основные принципы и факторы размещения и развития электроэнергетики
При развитии энергетики огромное значение придается вопросам правильного размещения электроэнергетического хозяйства. Важнейшим условием рационального размещения электрических станций является всесторонний учет потребности в электроэнергии всех отраслей народного хозяйства страны и нужд населения, а также экономического района на перспективу.
Одним из принципов размещения электроэнергетики на современном этапе развития рыночного хозяйства является преимущественное строительство набольших по мощности тепловых электростанций, внедрение новых видов топлива, развитие сети дальних высоковольтных электропередач. В дорыночный период строились очень крупные электростанции. Наиболее крупные электростанции мощностью по 2 млн кВт и более работают во многих регионах страны.
Особенностью развития электроэнергетики было строительство атомных электростанций, в первую очередь в районах, дефицитных по топливу Атомные электростанции в своем размещении учитывают потребительский фактор. Установлено, что энергетический эквивалент разведанных мировых запасов ядерного горючего во много раз превосходит энергетический эквивалент известных мировых запасов угля, нефти и гидроэнергии, вместе взятых. Кроме того, преимущество атомных электростанций перед другими тепловыми и гидростанциями состоит в том, что их можно строить в любом районе независимо от его топливных или водных ресурсов.
Существенная особенность развития и размещения электроэнергетики – широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) для теплофикации различных отраслей промышленности и коммунального хозяйства. Под теплофикацией понимается централизованное снабжение теплом городов и промышленных предприятий с одновременным производством электроэнергии. Теплофикация дает экономию топлива и почти вдвое увеличивает коэффициент полезного действия электростанции, позволяет производить дешевую тепловую энергию для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и, следовательно, способствует лучшему удовлетворению бытовых нужд населения.
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) размещаются в пунктах потребления пара и горячей воды, поскольку передача тепла по трубопроводам экономически целесообразна лишь на небольшие расстояния. При проектировании и сооружении тепловых электростанций учитываются климатические условия отдельных районов страны. Это позволяет удешевлять и сокращать сроки строительства. Так, в южных районах, где нет сильных морозов, все более широкое распространение получают электростанции открытого или полуоткрытого типа.
Важным направлением в развитии электроэнергетики является также строительство гидроэлектростанций.
Гидроэнергетическое строительство развертывалось быстрыми темпами. За предвоенный период были построены ГЭС общей мощностью свыше 1 млн кВт (Волховская, Свирская и др.). В этот же период началась реконструкция рек Волги, Камы, которая продолжалась и в послевоенный период.
В практической работе по размещению электростанций большое значение имеет кооперирование гидроэлектростанций с тепловыми электростанциями. Это обусловлено тем, что выработка электроэнергии на гидростанциях сильно колеблется в течение года в связи с изменениями водного режима рек. Объединение тепловых и гидравлических электростанций в одной энергосистеме позволяет компенсировать недостаток в выработке энергии на гидростанциях в маловодные периоды года за счет электроэнергии, вырабатываемой на тепловых электростанциях.[4, 251]
Энергетические ресурсы России и география их размещения
Энергетические ресурсы на территории России расположены крайне неравномерно. Основные их запасы сконцентрированы в Сибири и на Дальнем Востоке (около 93% угля, 60% природного газа, 80% гидроэнергоресурсов), а большая часть потребителей электроэнергии - в европейской части страны. Рассмотрим данную картину более подробно по регионам.
Российская Федерация состоит из 11 экономических районов. Можно выделить районы, в которых вырабатывается значительное количество электроэнергии, их пять: Центральный, Поволжский, Урал, Западная Сибирь и Восточная Сибирь.
Центральный экономический район (ЦЭР) имеет довольно выгодное экономическое положение, но не обладает значительными ресурсами. Запасы топливных ресурсов крайне малы, хотя по их потреблению район занимает одно из первых мест в стране. Он расположен на пересечении сухопутных и водных дорог, которые способствуют возникновению и укреплению межрайонных связей. Запасы топлива представлены Подмосковным буроугольным бассейном. Запасы гидроэнергии невелики, созданы системы водохранилищ на Оке, Волге и других реках. Также разведаны запасы нефти, но до добычи еще далеко. Можно сказать, что энергетические ресурсы ЦЭР имеют местное значение, и электроэнергетика не является отраслью его рыночной специализации.
В структуре электроэнергетики Центрального экономического района преобладают крупные тепловые электростанции. Конаковская и Костромская ГРЭС, имеющие мощность по 3,6 млн. кВт, работают, в основном, на мазуте, Рязанская ГРЭС (2,8 млн. кВт) – на угле. Также достаточно крупными являются Новомосковская, Черепетская, Щекинская, Ярославская, Каширская, Шатурская тепловые электростанции и ТЭЦ Москвы. ГЭС Центрального экономического района невелики и немногочисленны. В районе Рыбинского водохранилища построена Рыбинская ГЭС на Волге, а также Угличская и Иваньковская ГЭС. Гидроаккумулирующая электростанция построена около Сергиева Посада. В районе есть две крупные атомные электростанции: Смоленская (3 млн. кВт) и Калининская (2 млн. кВт), а также Обнинская АЭС.
Поволжский экономический район специализируется на нефтяной и нефтеперерабатывающей, химической, газовой, обрабатывающей промышленности, производстве строительных материалов и электроэнергетике. В структуре хозяйства выделяется межотраслевой машиностроительный комплекс.
Важнейшими полезными ископаемыми района являются нефть и газ. Крупные месторождения нефти находятся в Татарстане (Ромашкинское, Первомайское, Елабужское и др.), в Самарской (Мухановское), Саратовской и Волгоградской областях. Ресурсы природного газа обнаружены в Астраханской области (формируется газопромышленный комплекс), в Саратовской (Курдюмо-Елшанское и Степановское месторождения) и Волгоградской (Жирновское, Коробовское и др. месторождения) областях.
В структуре электроэнергетики выделяются крупная Заинская ГРЭС (2,4 млн. кВт), расположенная на севере района и работающая на мазуте и угле, а также ряд крупных ТЭЦ. Отдельные более мелкие тепловые электростанции обслуживают населенные пункты и промышленность в них. В районе построено две атомных электростанции: Балаковская (3млн. кВт) и Димитровградская АЭС. На Волге построены Самарская ГЭС (2,3 млн. кВт), Саратовская ГЭС (1,3 млн. кВт), Волгоградская ГЭС (2,5 млн. кВт). На Каме сооружена Нижнекамская ГЭС (1,1 млн. кВт) в районе города Набережные Челны. Гидроэлектростанции работают в объединенной системе.
Урал – один из самых мощных индустриальных комплексов в стране. Отраслями рыночной специализации района являются черная металлургия, цветная металлургия, обрабатывающая, лесная промышленность и машиностроение.
Топливные ресурсы Урала очень разнообразны: уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф. Нефть, в основном, сосредоточена в Башкортостане, Удмуртии, Пермской и Оренбургской областях. Природный газ добывается в крупнейшем в европейской части России оренбургском газоконденсатном месторождении. Запасы угля невелики.
В Уральском экономическом районе в структуре электроэнергетики преобладают тепловые электростанции. В регионе три крупных ГРЭС: Рефтинская (3,8 млн. кВт), Троицкая (2,4 млн. кВт) работают на угле, Ириклинская (2,4 млн. кВт) – на мазуте. Отдельные города обслуживают Пермская, Магнитогорская, Оренбургская тепловые электростанции, Яйвинская, Южноуральская и Кармановская ТЭС. Гидроэлектростанции построены на реке Уфе (Павловская ГЭС) и Каме (Камская и Воткинская ГЭС). На Урале есть атомная электростанция – Белоярская АЭС (0,6 млн. кВт) около города Екатеринбурга. Наибольшая концентрация электростанций – в центре экономического района.
Западная Сибирь относится к районам с высокой обеспеченностью природными ресурсами при дефиците трудовых ресурсов. Она расположена на перекрестке железнодорожных магистралей и великих сибирских рек в непосредственной близости от индустриально развитого Урала.
В Западной Сибири ведущая роль принадлежит тепловым электростанциям. Сургутская ГРЭС (3,1 млн. кВт) расположена в центре региона. Основная же часть электростанций сосредоточена на юге: в Кузбассе и прилегающих к нему районам. Там расположены электростанции, обслуживающие Томск, Бийск, Кемерово, Новосибирск, а также Омск, Тобольск и Тюмень. Гидроэлектростанция построена на Оби около Новосибирска. Атомных электростанций в районе нет.
Восточная Сибирь отличается исключительным богатством и разнообразием природных ресурсов. Здесь сосредоточены огромные запасы угля и гидроэнергетических ресурсов. Наиболее изученными и освоенными являются Канско-Ачинский, Иркутский и Минусинский угольный бассейны. Есть менее изученные месторождения (на территории Тывы, Тунгусский угольный бассейн). Есть запасы нефти. По богатствам гидроэнергетических ресурсов Восточная Сибирь занимает в России первое место. Высокая скорость течения Енисея и Ангары создает благоприятные условия для строительства электростанций.
На Енисее построены Усть-Хантайская ГЭС, Курейская ГЭС, Майнская ГЭС, Красноярская ГЭС (6 млн. кВт) и Саяно-Шушенская ГЭС (6,4 млн. кВт). Большое значение имеют гидравлические электростанции, сооруженные на Ангаре: Усть-Илимская ГЭС (4,3 млн. кВт), Братская ГЭС (4,5 млн. кВт) и Иркутская ГЭС (600 тыс. кВт). Строится Богучановская ГЭС. Также сооружены Мамаканская ГЭС на реке Витим и каскад Вилюйских гидроэлектростанций.
В районе построены мощные Назаровская ГРЭС (6 млн. кВт), работающая на угле; Березовская (проектная мощность – 6,4 млн. кВт), Читинская и Ирша-Бородинская ГРЭС; Норильская и Иркутская ТЭЦ. Также тепловые электростанции построены для обслуживания таких городов, как Красноярск, Ангарск, Улан-Удэ. Атомных электростанций в районе нет. [5, 340]
Энергетические кризисы
Энергетический кризис — явление, возникающее когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области логистики или политики.
В 2006 году дефицит электроэнергии только в Москве по официальным данным составляет около 1500 мВт (12-14 % от общего уровня потребления).
Почему в России возникает энергетический кризис? Ведь СССР занимал второе место в мире по добыче энергетического сырья и по производству электроэнергии, уступая в этом отношении лишь США. Цена одного киловатт-часа электроэнергии составляла — сейчас это звучит почти невероятно — всего одну копейку, тогда как в США и Западной Европе — 10—12 центов. Все очень просто: за 10 лет так называемых «реформ» производство нефти и угля снизилось вдвое, заметно упала добыча газа, но главное — Россия превратилась в страну, послушно снабжающую «развитые страны» энергетическим сырьем и электроэнергией. Российским газом в изобилии снабжаются Германия, Австрия, Италия, Франция, Греция, Финляндия. В эти страны уходит около 120 миллиардов кубометров, еще 16 миллиардов кубометров планируется поставлять в Турцию. Россия также снабжает газом почти все страны СНГ. В итоге более 40% из добываемых 530 миллиардов кубометров газа уходят из страны.
С нефтью ситуация еще хуже, поскольку товар этот очень дефицитный, а алчность российских нефтедобытчиков, присвоивших себе гигантскую общенародную собственность, трудно переоценить. В итоге из добытых в 2005 г. 313 миллионов тонн нефти в осталось лишь 168,5 миллиона тонн.
Иначе говоря, в нарушение всех российских законов, по которым полагается продавать не более 30% нефти и нефтепродуктов, за рубеж ушло 46% годовой добычи.
Но совершенно особая, просто трагическая ситуация складывается с угледобывающей промышленностью, скорость развала которой превосходит все мыслимые представления. Каменный уголь был и продолжает оставаться основой мировой энергетики. Его добычу стремительно наращивают все страны мира. За последние 10—15 лет производство угля в Австралии увеличилось в 3,7 раза, в ЮАР — в 3,2, Китае — в 3, Индии — в 2,6, в США — в 1,7 раза. Доля угля в мировом производстве электроэнергии составляет около 50%, в Польше — 96, ЮАР — 95, Австралии — 86, КНР — 71, Великобритании — 63, ФРГ — 63, США — 56%. США уже довели ежегодную добычу угля до 1100, а Китай — до 1500 миллионов тонн. И лишь Россия — единственная страна в мире, где за последние 10 лет добыча угля упала вдвое, — с 450 млн. до 230 млн. тонн — на фоне экспорта угля, рубеж. Доля угля в российском топливно-энергетическом балансе составляет сейчас лишь 12%, а в выработке электроэнергии — 26%.
Разведанные запасы угля в России очень велики, они превышают 200 миллиардов тонн, из них ценные коксующиеся угли составляют более 40 миллиардов тонн, а особо ценные — около 20 миллиардов. Почти 120 миллиардов тонн угля можно добывать самым эффективным способом — в открытых разрезах. Крупные месторождения угля разведаны и в тех районах, где нет нефти и газа, — на юге Сибири, в Приамурье, Приморье, на Северо-Востоке. Казалось бы, проблем нет: можно и нужно добывать сколько необходимо.
Добыча угля сокращалась прежде всего по причине низкого платежеспособного спроса на внутреннем рынке. Кроме того, непомерно возросшие железнодорожные тарифы повлекли за собой такой резкий рост затрат на перевозку угля, что они часто превышают затраты на добычу. Вместе с тем основное горно-транспортное оборудование практически исчерпало свой ресурс: его не обновляли с советских времен. Но даже несмотря на резкое снижение удельного веса подземной добычи, травматизм в угольной промышленности чудовищно возрос.