Территориальная организация электроэнергетики в России

 

ВВЕДЕНИЕ

Значение электроэнергетики  в экономике Российской Федерации, как и в общественной жизни трудно переоценить – это основа всей современной жизни. Это сердце экономики.

Потребление энергии является обязательным условием существования  человечества. Наличие доступной  энергии всегда было необходимо для  удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности и  улучшения условий его жизни.

История цивилизации –  история изобретения все новых  и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.

Первый скачок в росте  энергопотребления произошел, когда  человек научился добывать огонь  и использовать его для приготовления  пищи и обогрева своих жилищ. Источником энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. К XV в. средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в десять раз больше, чем первобытный человек. Особенно заметное увеличение потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи – оно возросло в 30 раз и достигло в 2001 году 14,3 Гт.у.т/год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в четыре раза дольше.

От первых опытов по электричеству  до начала его широкого практического  применения в 70-80-х гг. XIX в. прошло более 300 лет. В первые годы развития электроэнергетики России все электростанции работали раздельно. Даже электрические станции, расположенные в крупных городах (Санкт-Петербурге, Москве), работали на собственные, не связанные между собой электросети. В 1913 году в России было всего 109 км воздушных электросетей, напряжением выше 10 кВ. В 1912 году в 70 км от Москвы на торфяных болотах было начато строительство первой районной электростанции «Электропередача». Также была построена линия электропередачи напряжением 70 кВ, длиной около 70 км до Измайловской подстанции.

Развитие электросетей, разрушенных  в годы Гражданской войны, началось примерно с 1920 года, в соответствии с планом ГОЭЛРО*. ГОЭЛРО являлся планом развития не только одной энергетики, а всей экономики в целом, рассчитанный на 10-15 лет, он предусматривал строительство 30-ти районных электростанций (20 ТЭС и 10 ГЭС), общей мощностью 1,75 млн.кВт. В рамках данного проекта было проведено экономическое районирование, выделен транспортно-энергетический каркас территории страны. Проект охватывал восемь основных экономических районов: Северный, Центральный промышленный, Южный, Приволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Кавказский и Туркестанский. ГОЭЛРО положил основу индустриализации в России. План в основном был перевыполнен к 1931 году. Выработка электроэнергии в 1932 году, по сравнению с 1913 годом увеличилась не в 4,5 раза, как планировалось, а почти в семь раз. Именно план ГОЭЛРО положил начало объединения отдельных станций в энергетические системы, которые в дальнейшей перспективе своего развития имели ряд значительных преимуществ:

• Наилучшее использование установленной мощности агрегатов электростанций, повышение их экономической эффективности в целом;
• Снижение суммарного максимума нагрузки объединенных систем;
• Уменьшение суммарного необходимого резерва мощности;
• Облегчение работы при авариях и ремонтах;
• Увеличение единичной мощности агрегатов, установленных на электростанциях и подстанциях.

В 1922 году была введена первая очередь Каширской ГРЭС, мощностью 12 МВт. А в 1925 году были введены в действие первая очередь Шатурской ГРЭС, мощностью 32 МВт и линия 110 кВ «Шатурская ГРЭС – Москва», доведенная до центра города. Это было, по существу, началом создания Московского кольца, напряжением 110 кВ. К этому кольцу по радиальным линям присоединялись другие районные электростанции. В 1926 году была пущена Волховская ГЭС, мощностью 56 МВт, которая двумя линиями электропередачи 110 кВ, протяженностью 130 км была соединена с подстанцией «Северная» в Ленинграде. В этом же году была пущена линия 110 кВ от Горьковской ГРЭС до города Горького. Так уже к 1929 году протяженность электросетей напряжением свыше 10 кВ увеличилась до 2032 км. В 1926 году была создана первая диспетчерская служба в Московской энергосистеме, а впоследствии аналогичные службы были созданы в Ленэнерго, Уралэнерго и других энергетических системах.

Для 30-х гг. XX века характерно стремительное увеличение темпов электрификации, развития электроэнергетического хозяйства. Значительно уплотнился график электрической нагрузки; годовое число часов использования мощности всех электростанций, в 1940 году возросло до 4650, против 2720 в 1928 г., а для районных электростанций этот же показатель возрос с 3260 до 5481 часа в год. За этот период изменился и характер электростанций – заметно увеличилась единичная мощность агрегатов, увеличился удельный вес электростанций, построенных у источников топлива, увеличилась доля гидроэлектростанций в выработке электроэнергии. Это в свою очередь привело к необходимости передачи электроэнергии на более дальние расстояния, что естественно требовало повышения напряжения. Последнее обусловило значительное развитие электрических сетей для передачи и распределения электроэнергии.

Так, например, мощность Московской энергосистемы к 1935 году достигла 900 МВт, с длиной электросетей 110 кВ 1900 км; мощность Уральской энергосистемы, протянувшейся на сотни километров от Соликамска до Магнитогорска, достигла 650 МВт. Во второй половине 30-х гг  XX века уже велась разработка вопросов, связанных с возможностью передачи электроэнергии от будущей Куйбышевской  ГЭС в район Москвы, на напряжении 380-400 кВ. В Ленинграде, в Ленинградском энергофизическом институте была построена опытная трехфазная линия 500 кВ, на которой проводились исследования на дальнюю перспективу, использование более высоких напряжений для передачи электроэнергии.

В годы Великой Отечественной  Войны энергосистемам и электросетям, оказавшимся в зоне военных действий, был нанесен огромный ущерб, было разрушено более 10 тыс.км линий электропередачи  напряжением более 10 кВ. Но уже в  конце 1941 года начались восстановительные  работы, и в 1945 году общая протяженность  электрических сетей превысила  довоенный уровень. В 1946-1950-х гг. происходит объединение энергосистем Центра.

Наибольшее развитие энергосистем и их объединение происходит в 50-х  гг. XX века, в результате сооружения мощных электростанций на реках Волга, Кама, и строительства первых линий электропередачи 500 кВ. В связи огромным ростом уровня энергетики, оказалось целесообразным строительство крупных тепловых электростанций, с агрегатами большой единичной мощности, что создало необходимые условия для построения крупных объединенных энергосистем. Общая протяженность линий электропередачи напряжением 500 кВ к концу 1970 года, составила 14 тысяч км.

В 1967 году была введена в  эксплуатацию первая опытно-промышленная электропередача 750 кВ «Конаковская  ГРЭС – Москва», протяженностью 90 км, а уже к 1985 году протяженность  линий электропередачи этого  напряжения составила более шести  тысяч километров.

Рост мощностей электростанций: тепловых и атомных – до 4 млн.кВт; гидроэлектростанций – до 6 млн.кВт; увеличение дальности передачи электроэнергии потребовали внедрения линий электропередачи нового класса напряжения переменного тока – 1150 кВ, а так же строительства линий электропередачи постоянного тока, напряжением 1500 кВ. Первые линии электропередачи новой ступени напряжения переменного тока 1150 кВ были введены в 1985 году, на участках «Экибастузская ГЭС – Кокчетав – Кустанай».

В 1994 году в основном завершился процесс разгосударствления предприятий  топливно-энергетического комплекса, ТЭК. При этом государственные предприятия  и организации изменили форму  собственности и были преобразованы  в акционерные общества. В электроэнергетике  было создано Российское Акционерное  общество энергетики и электрификации, РАО «ЕЭС России», в уставной капитал которого были переданы в качестве государственного вклада:

• Основные системообразующие линии электропередачи, образующие единую энергетическую систему России;
• Средства управления режимами электроэнергетических систем;
• 51% акций крупных электростанций;
• 49% акций каждого регионального акционерного общества энергетики;
• Научно-исследовательские и проектные организации отрасли.

В перспективе до 2010 года, наряду с разработкой высокоэффективного производства электроэнергии программой «Энергетическая стратегия России», предусмотрена разработка столь  же эффективных систем ее передачи, распределения и использования.

Электроэнергетика решающим образом воздействует не только на развитие, но и на территориальную  организацию хозяйства, в первую очередь самой промышленности:

• Передача электроэнергии на все большие расстояния способствует освоению топливно-энергетических ресурсов не зависимо от того, насколько они удалены от мест потребления;
• Развитие «электронного транспорта» расширяет территориальные рамки промышленности;
• На основе массового использования в технологических процессах электроэнергии, расширяются электроемкие (алюминиевые, магниевые, титановые и др.) производства черной и цветной металлургии, запасами ресурсов которых богата Россия;
• Электроэнергетика отличается большим районообразующим значением. Так в Сибири, Казахстане и на Дальнем Востоке, она во многом определяет специализацию районов и формирование территориально-производственных комплексов.

Таким образом, основным объектом исследования является специфика, значение и развитие энергетической отрасли  в России.

Основными задачами исследования являются:

• Изучение исторического развития электроэнергетической отрасли и территориально-экономического становления РФ;
• Рассмотрение различных типов электростанций, их экономико-географическое значение;
• Изучение электроэнергетики страны, ее размещение на территории РФ;
• Определение значимости данной отрасли в хозяйственном комплексе РФ;
• Изучение целей и значений  реформ электроэнергетики в России, ликвидация РАО «ЕЭС России»;
• Перспективы развития электроэнергетики, на примере МРСК Сибири ОАО «Читаэнерго».

Основной целью курсовой работы является непосредственное изучение принципов, функционирования электроэнергетики  в условиях современной рыночной экономики, выявление главных проблем развития отрасли, связанных с экономическими, географическими, экологическими факторами и пути их решения.

 

 

 

 

 

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА – СОСТАВНАЯ ОТРАСЛЬ ТЭК РОССИИ

Значение и  виды крупных электростанций, их размещение на территории РФ. Преимущества и недостатки.

«Энергия основа, которой воля,

порождает и порождала

во все времена

чудеса энтузиазма.

Во всем она  является

главным источником

того, что мы называем

силой характера

и поддерживающей силой

всех великих  подвигов».

С.Смайлс

Современное электроснабжение промышленных, коммунальных и любых  иных потребителей электроэнергии производится от тепловых, гидравлических и атомных  электростанций, вырабатывающих электрическую  энергию. Электростанции могут находиться вблизи потребителей, и наоборот, удалены  от них на значительные расстояния. И в том, и в другом случае передача электроэнергии от электростанции к  потребителю осуществляется по линиям электропередачи, ЛЭП. Однако, когда  потребители удалены от электростанции, передачу электроэнергии приходится осуществлять при повышенном напряжении. Тогда между электростанциями и потребителями необходимо сооружать повышающие и понижающие подстанции, ПС.

Очень часто источники  энергии: бассейны топлива, водные бассейны, расположены на значительных расстояниях  от крупных заводов, населенных пунктов  и других промышленных центров потребления, передача топлива может быть произведена  по газопроводам и нефтепроводам, перевозка  высококачественных углей – по железным дорогам. Но во многих случаях перевозка  топлива, например, угля, может быть нерентабельной; более выгодным оказывается  сооружение электростанции вблизи бассейна топлива и передача электроэнергии по линиям сети. Это особенно существенно  в условиях России, где большая  часть наиболее экономичных топливно-энергетических ресурсов находится в Азиатской части страны, а основная часть потребителей электрической энергии в настоящее время сосредоточена в Центральной части, на Юге, Западе и Урале. В связи с этим возникает необходимость переброски на большие расстояния значительных потоков электроэнергии. Это в свою очередь требует строительства мощных линий электропередачи высокого напряжения.

      В  нашей  стране  производится  и  потребляется огромное  количество  электроэнергии.  Она  почти полностью  вырабатывается  тремя  основными  типами  электростанций:  тепловыми,  атомными  и гидроэлектростанциями.

 

Приложение 1 – контурная карта электроэнергетика  России