Роль отраслей топливно-энергетического комплекса

Топливная промышленность.

Минеральное топливо - основной источник энергии в современном хозяйстве и важнейшее промышленное сырье. Переработка минерального топлива - база формирования промышленных комплексов, в том числе нефтехимических, газохимических, углехимических. Районообразующая роль топливных ресурсов сказывается тем сильнее, чем крупнее их масштабы и выше технико-экономические показатели использования. Массовое и дешевое топливо притягивает к себе топливоемкие производства, определяя в известной мере направление специализации того или иного района.

Нефтяная промышленность.

Рациональное размещение и создание новых центров нефтегазодобычи может быть обеспечено только широким развитием геологоразведочных работ на нефть и газ на всей территории страны. Для нефтяных месторождений большое значение имеет качество нефти. При выборе очередности объектов разработки учитывается концентрация запасов нефти и газа. Районы, в которых имеются разведанные нефтяные и газовые месторождения, анализируются по уровню и перспективам развития в них промышленности, транспорта, сельского хозяйства и потребностей в газе и нефтепродуктах. При оценке районов с первоочередным созданием в них нефтегазодобывающей промышленности необходимо учитывать наличие трудовых ресурсов.

Нефть - это важное исходное сырье для химии и нефтехимии. Она перерабатывается на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) и нефтехимических комбинатах (НХК), где выпускается большое количество различных видов нефтепродуктов в виде светлого моторного топлива-бензина и керосина и углеводородного сырья для промышленности органического синтеза и полимерной химии. Многие нефтеперерабатывающие предприятия размещаются в районах потребления, на трассах нефтепроводов и в крупных городах на речных магистралях, по которым перевозится нефть.

Газовая промышленность.

Газовая промышленность - самая молодая и наиболее эффективная отрасль ТЭК. В России открыто около 300 газовых месторождений. Более 70% запасов газа сосредоточено в районах Сибири и Дальнего Востока, причем почти половина в 5 крупных месторождениях - Уренгойском, Ямбургском, Заполярном, Оренбургском и Медвежьем. На базе ресурсов газа формируются крупные газопромышленные комплексы в Западной Сибири, Тимано-Печорской провинции, в Оренбургской и Астраханской областях. Эффективность природного газа высока в сравнении с другими видами топлива, а строительство газопроводов быстро окупается.

На основе вовлечения в оборот Оренбургского газоконденсатного месторождения сложился мощный газохимический комплекс. Развернута промышленная эксплуатация месторождений Прикаспийской низменности с целью создания на этой базе крупномасштабного газохимического комплекса. Формируется промышленный узел по добыче и переработке газа и конденсата, а также по производству серы благодаря освоению Астраханского газоконденсатного месторождения.

В настоящее время в основном сложилась единая система газоснабжения (ЕСГ) страны, включающая сотни разрабатываемых месторождений, разветвленную сеть газопроводов, компрессорных станций, промысловых установок комплексной подготовки газа, подземных хранилищ газа и других сооружений. К началу 90-х годов протяженность магистральных газопроводов достигла 140,5 км.

Газовые хранилища - подходящие куполообразные структуры под землей и истощенные месторождения газа и нефти. В настоящее время вблизи многих крупных районов газопотребления создано 35 подземных хранилищ газа.

Среди основных проблем развития газовой промышленности проведение реконструкции ЕСГ страны с целью повышения энергетической и экономической эффективности, а также создание системы сбора, транспортировки и переработки попутного нефтяного газа. Общая добыча газа в России составляет примерно 600 млрд м3.

Угольная промышленность.

 Общие геологические запасы угля на территории России - 6421 млрд т, кондиционные - 5334 млрд т.

В разных районах запасы по зонам глубин распределяются далеко не одинаково. На территории России представлены все известные виды углей: от бурых землистых до каменных графитизированных. В общих запасах преобладают каменные угли - 2/3 общих запасов.

Уголь добывается шахтным способом и в карьерах - открытая добыча (40% общей добычи). Наиболее производительный и дешевый способ добычи угля - открытый (в карьерах), но в то же время он существенно нарушает природные комплексы. Запасы угля, которые добываться открытым способом, превышают 200 млрд т, они в основном сосредоточены на востоке страны.

Экономическая оценка добываемого угля в отдельных бассейнах связана с важным экономическим понятием - себестоимость - общая сумма затрат на получение единицы продукции, выраженная в денежной форме. В условиях рынка особое внимание следует уделять экономической эффективности добычи угля, которая напрямую зависит от качества оборудования и внедрения новых технологий.

Ключевым вопросом для угольной промышленности является цена на уголь и вообще ценовая политика. Взаимосвязь технологических, экономических и экологических факторов размещения и развития угольной промышленности требует их комплексной оценки. Запасы угля в России огромны, и некоторые специалисты считают, что именно на использовании угля должно основываться развитие ТЭК.

Тепловые электростанции (ТЭС).

Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные ГРЭС - государственные районные электростанции, 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. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.

К тепловым электростанциям относятся и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), обеспечивающие теплом предприятия и жилье с одновременным производством электроэнергии. ТЭЦ размещаются в пунктах потребления пара и горячей воды, поскольку радиус передачи тепла невелик.

Положительные свойства ТЭС:

относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России;

способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний.

Отрицательные свойства ТЭС:

используют невозобновимые топливные ресурсы;

обладают низким КПД (коэффициентом полезного действия);

оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду;

имеют большие затраты на добычу, перевозку, переработку и удаление отходов топлива.

Гидравлические электростанции (ГЭС) находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии. Гидроэлектростанции являются эффективным источником энергии, поскольку они используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении, 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.

Каскад - группа 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, улучшение транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологического равновесия.

Положительные свойства ГЭС:

более высокая маневренность и надежность работы оборудования;

высокая производительность труда;

возобновляемость источника энергии;

отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топлива;

низкая себестоимость.

Отрицательные свойства ГЭС:

возможность затопления населенных пунктов, сельхозугодий и коммуникаций;

отрицательное воздействие на флору, фауну;

дороговизна строительства.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами (верхним и нижним), соединенными водоводами. В ночное время за счет излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуляции электроэнергии, поэтому ГАЭС строятся в районах ее наибольшего потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС, мощность которой составляет 1,2 млн кВт.

Атомные электростанции (АЭС). В России 10 действующих АЭС, на которых функционирует 30 энергоблоков. На АЭС эксплуатируется реакторы трех основных типов: водо-водяные (ВВЭР), большой мощности канальные - уранографитовые (РБМК) и на быстрых нейтронах (БН).

Крупнейшими атомными электростанциями мира являются «Фукусима» в Японии - 9 млн кВт; «Брюс» в Канаде - 7 млн кВт; «Гравлин» во Франции - 5,7 млн кВт.

Атомные электростанции в России объединены в концерн «Росэнергоатом».

Положительные свойства АЭС:

их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов;

атомное топливо отличается большим содержанием энергии;

АЭС не делают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы;

не поглощают кислород.

Отрицательные свойства АЭС:

существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах;

катастрофические последствия аварий на АЭС вследствие не совершенной системы защиты;

тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

В отечественной электроэнергетике используются альтернативные источники энергии: солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Построены опытные электростанции.

В целях более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций создана Единая энергосистема (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн кВт.

Энергосистема - это группы электростанций разных типов, объединенные высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП) и управляемые из одного центра. Энергосистемы объединяются в Единую энергетическую систему.

Создание ЕЭС имеет экономические преимущества.

Для совместной работы электроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы, создан координационный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ.

Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальневосточного района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и европейской части России также очень ограниченно. Энергосистемы пяти европейских регионов России соединены между собой, но пропускная мощность здесь в среднем намного меньше, чем внутри самих регионов. Энергосистемы этих пяти регионов, а также Сибири и Дальнего Востока рассматриваются в России как отдельные региональные объединенные энергосистемы. Они связывают 68 из 77 существующих региональных энергосистем внутри страны. Остальные 9 энергосистем полностью изолированы.

В1996 г. российское Правительство создало оптовый рынок для покупки и продажи электроэнергии через сети высоковольтных передач - ФОРЭМ (федеральный (общероссийский) оптовый рынок электрической энергии и мощности). Практически вся электроэнергия, передаваемая по сетям высоковольтных передач, технически рассматривается как результат сделки на ФОРЭМе. ФОРЭМ управляется РАО ЕЭС и большинство покупателей и продавцов - АО-энерго или дочерние структуры. На ФОРЭМе покупатели и продавцы не заключают контракты друг с другом. Они покупают и продают электроэнергию по фиксированным ценам, а РАО ЕЭС обеспечивает соответствие спроса и предложения. Продавцы электроэнергии, не связанные с РАО ЕЭС, - атомные электростанции.

В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность. Предполагается строительство ТЭС малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах.

Основные направления развития ТЭК выражаются в следующем:

повышение надежности АЭС;

освоение безопасных и экономичных новых реакторов, в том числе малой мощности;

повышение эффективности использования энергетических ресурсов;

увеличение глубокой переработки и комплексное использование сырья и освоение экологически приемлемых технологий и т.д.