Генерация в энергетике это: Основные способы генерации электроэнергии в России

Основные способы генерации электроэнергии в России

3 Декабря 2020

Ростислав Киндратышин

Чтобы более точно прогнозировать производственные показатели, выручку и себестоимость генерирующих компаний для их последующего фундаментального анализа, необходимо понимать как производится электроэнергия и какие факторы влияют на ее выработку.

Электрическая энергия, по большей части, образуется за счет механической энергии от вращения турбины. Отличия лишь в том, за счет чего приводится в движение эта турбина.

Производство электроэнергии можно разделить по способам получения на 2 основных типа: из невозобновляемых источников энергии (использование в качестве топлива такого сырья как природный газ, уголь, мазут или дизельное топливо) и из возобновляемых источников энергии, где в качестве ресурсов используется энергия воды, ветра, солнца и пр.

Еще есть атомная энергетика, где в качестве источника электроэнергии используется ядерная энергия, выделяемая при делении атомов. Подробно рассмотрен этот тип не будет, т.к. в России все атомные электростанции (АЭС) принадлежат государственной корпорации «Росатом», акции которой не котируются на Московской бирже.

Тепловая генерация

К производству электроэнергии из невозобновляемых источников относится тепловая генерация. Электричество производится на тепловых электростанциях (ТЭС), которые бывают двух типов: конденсационные (КЭС) и теплофикационные (ТЭЦ). Принцип работы одинаковый, а отличие лишь в том, что КЭС производят в основном электроэнергию, а ТЭЦ еще и тепловую энергию, используемую для отопления и горячего водоснабжения. КЭС называют ГРЭС — государственная районная электростанция, которые часто можно спутать с ГЭС — гидроэлектростанция, о них будет рассказано другой части статьи.

На данный момент тепловая генерация — это самый популярный способ производства энергии основными генерирующими компаниями, которые торгуются на Московской бирже («Интер РАО», «РусГидро», «Юнипро», «Мосэнерго», «ОГК-2», «ТГК-1», «Энел Россия»).

На картинке представлена схема работы компании «Мосэнерго»:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/

В тепловой генерации, как следует из названия, приводит в движение турбину тепловая энергия в виде пара, которая образуется в результате сжигания органического топлива.

Более детальная схема работы ТЭЦ «Мосэнерго» представлена на картинке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/tpp-operation-sheme/

Еще более наглядно узнать про принцип работы ТЭЦ можно в коротком познавательном видео:

Все больше компаний, акции которых торгуются на Московской бирже, на своих ТЭС переходят на газ, как более экологически чистое топливо, постепенно отказываясь от угля и прочих видов топлива. Это важно, т.к. львиную долю в себестоимости генерирующих компаний составляет топливообеспечение, которое формируется в зависимости от цен, в основном, на газ.

Если ТЭЦ производят электроэнергию и тепло, то котельные производят только тепловую энергию, которая направляется потребителям для отопления помещений и обеспечения горячего водоснабжения.

Принцип работы котельной «Мосэнерго» представлен на рисунке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/boiler-operation-sheme/

Котельные существенно уступают в энергоэффективности ТЭЦ, которые вырабатывают еще и электроэнергию. Поэтому компании, у которых еще есть котельные постепенно от них отказываются, перенаправляя нагрузку на ТЭЦ, что позволяет повысить эффективность работы и экономит топливо.

Перейдем к рассмотрению производства электроэнергии благодаря возобновляемым источникам энергии. Так называемая «зеленая» энергия образуется за счет постоянно восстанавливающихся или неиссякаемым по человеческим меркам ресурсов. Это может быть поток воды, ветер, солнечный свет или тепловая энергия недр Земли.

Гидрогенерация

На гидроэлектростанциях (ГЭС) вращает турбину поток воды. Обычно строится плотина, которая перекрывает реку. В месте перекрытия образуется водохранилище. В плотине есть специальные водозаборные отверстия, через которые вода по трубам поступает к турбине, вращает ее и продолжает свой путь обратно в русло реки, расположенное ниже уровня водохранилища. Вращающаяся турбина приводит в движение генератор, который, непосредственно, и вырабатывает электроэнергию. Таким образом энергия водного потока преобразуется в электрическую.

Схема работы гидроэлектростанции (ГЭС):

https://www.kp.ru/best/krsk/metalenergy/

На динамику выработки электроэнергии ГЭС влияет уровень воды в водохранилищах. Чем он выше, тем больше выработка.

Из достоинств стоит отметить дешевизну электроэнергии по сравнению с тепловой генерацией.

В России явным лидером в гидрогенерации является «РусГидро».

Ветряная генерация

На ветряных электростанциях (ВЭС) в движение турбину приводит ветер. Ветряная электростанция представляет собой ветропарк, который состоит из нескольких ветрогенераторов. Принцип работы простой: ветер вращает лопасти, которые соединены с генератором, производящим электроэнергию. Необходимая скорость ветра для размещения ветряной электростанции составляет от 4,5 м/с. Так как скорость ветра возрастает с повышением высоты, то ВЭС стараются строить на возвышенности, а сами ветрогенераторы высотой 30-60 метров.

Схема работы ветрогенератора:

http://tdap.ru/press/news/podshipniki-dlya-vetrogeneratorov/

На российском рынке на ветряную генерацию делает ставку и активно развивает данное направление «Энел Россия».

Следующие виды генерации электроэнергии не используются в российской энергетике широко.

Солнечная генерация

Солнечные электростанции (СЭС) состоят из большого количества солнечных батарей, которые чаще всего представляют собой фотоэлемент, являющийся полупроводниковым устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую.

Отличительной особенностью от других видов генераций, является иной принцип преобразования энергии без использования турбин. Из недостатков следует отметить зависимость от погодных условий и времени суток, сезонность в средних и высоких широтах, необходимость использования довольно большой площади.

В России солнечную генерацию использует «РусГидро».

Геотермальная генерация

На геотермальных электростанциях (ГеоТЭС) электрическая энергия вырабатывается за счет тепловой энергии из недр Земли. Принцип работы аналогичен тепловым электростанциям, но нет необходимости в сжигании топлива, т.к. тепло уже имеется в виде пара или горячей воды, благодаря гейзерам.

В России ГеоТЭС расположены в Камчатском крае и принадлежат ПАО «Камчатскэнерго», которое входит в группу «РусГидро».

Ниже представлена сводная таблица с разбивкой установленных мощностей основных генерирующих компаний, представленных на Московской бирже, по видам производства энергии:

Основным типом производства энергии является тепловая генерация. Гидрогенерация представлена 2-мя компаниями: «РусГидро», где гидрогенерация составляет более 77% от общей мощности, и «ТГК-1», где гидрогенерация составляет более 41%. Ветряная генерация используется «Интер РАО», но в ближайшей перспективе «Энел Россия» вырвется в лидеры, т.к. в 2021 году вводится в эксплуатацию Азовская ВЭС мощностью 90 МВт, а в следующие 3-4 года планируется достроить еще 2 ветропарка общей мощностью 272 МВт.

В следующей статье мы рассмотрим основные источники заработка генерирующих компаний в России

Теги: enru, hydr, irao, msng, ogkb, tgka, upro

Ростислав Киндратышин

815328

Как устроен российский энергетический баланс

Как устроен российский энергетический баланс — Российская газета

Свежий номер

РГ-Неделя

Родина

Тематические приложения

Союз

Свежий номер

28.03.2021 20:30

Рубрика:

Экономика

Тихонов Сергей

На инфографике представлена выработка электроэнергии в 2020 году в регионах России по типам генерации. Из нее следует, что наиболее популярным типом являются тепловые электростанции, выработка которых составляет от 40% до 92% в зависимости от округа. Следом идут атомные электростанции и гидроэлектростанции, тогда как доля выработки ветряных и солнечных электростанций совсем незначительна.

Инфографика «РГ» / Леонид Кулешов / Сергей Тихонов

Российская газета — Федеральный выпуск: №65(8416)

Поделиться:

Энергетика

07:25Общество

Новые больницы строят по современным стандартам оказания помощи

07:18Общество

Еда, из-за которой густеет кровь: Три самых опасных продукта

07:07Общество

В ЮАО строят три детсада и школу. Когда они будут готовы и что в них интересного

07:00Культура

Ярмарка Non/fictioN24 день последний: как литература помогает справиться с проблемами молодым взрослым

06:49Digital

«Через бутылочное горлышко»: космическая программа NASA сталкивается с проблемами со связью с Землей

06:29Общество

В Москве появятся два новых научных кластера в МГУ и МГТУ им. Баумана

06:04Происшествия

Инструктора по дайвингу осудили за гибель клиента в глубинах Байкала

06:03Власть

Строительство социальных объектов и программа реновации в столице продолжаются

04:48В мире

РИА Новости: в Николаеве польские наемники изнасиловали двух украинских девушек

04:30В мире

Макрон назвал переговоры единственным способом решить конфликт на Украине

04:03Общество

Вильфанд: аномальные холода в центре европейской части России сменят потепление и осадки

03:00Спорт

В ответ на критику сборная Нидерландов уверенно обыграла США и пробилась в следующую стадию плей-офф

03:00Общество

«Глюкометр в помощь»: кардиолог Бокерия объяснила, почему нужно ограничить сахар

05.12.2022Власть

Сенатор Клишас допустил введение ограничений для уехавших из-за мобилизации россиян

05. 12.2022Власть

В Минобороны рассказали о подвигах, совершенных еще шестью российскими военнослужащими в ходе спецоперации на Украине

05.12.2022Власть

Ледяные дожди, туманы и непролазная грязь не могут помешать бойцам 4-й бригады II армейского корпуса ЛНР вести успешные действия на Лисичанском направлении

Главное сегодня:

4. Энергетический сектор — Европейское агентство по окружающей среде

4. Энергетический сектор

индикатор	вопрос политики	ДПСИР	оценка
энергия тепловых электростанций эффективность	сектор улучшил общая эффективность его основного процесса?	движущая сила
выбросы энергетического сектора интенсивность	сектор преуспел в устранение связи выбросов с его экономической деятельностью?	давление
электроснабжение по источникам	сектор стал меньше зависит от ископаемого топлива?	движущая сила
доля возобновляемых источников энергии в электроэнергии поколение	. .. и увеличили долю Возобновляемая энергия?	движущая сила
Доля ТЭЦ в электроэнергии поколение	… и изучил все возможности для комбинированного производства тепла и электроэнергии?	движущая сила

Ископаемые виды топлива (уголь, нефть, газ) по-прежнему
преобладающий источник энергии для производства электроэнергии. Атомная энергия
является важным источником в ряде стран ЕЭЗ. Несмотря на недавнее
высокие темпы роста ветровой и солнечной энергетики в нескольких государствах-членах,
возобновляемые источники энергии вносят небольшой вклад в электроэнергию
поколение. Гидроэнергетика (в основном крупные ГЭС) остается
основной возобновляемый источник энергии. Использование комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ),
несмотря на значительные изменения в небольшом числе членов
США, остается низким по сравнению с целевым показателем ЕС.

Производство электроэнергии является отраслью энергетики
основной вид деятельности, при этом почти половина электроэнергии производится в тепловых
электростанции, работающие на ископаемом топливе. Главный водитель в
сектором является политика ЕС и национальная политика по либерализации энергетических рынков и
для поощрения конкуренции. Усиление конкуренции может привести к
более эффективные генерирующие технологии. Однако любое экологическое
выгоды, связанные с этим развитием, могут быть компенсированы, поскольку
усиление конкуренции может привести к снижению цен на энергоносители. Это, в свою очередь, может
увеличить спрос на энергию и, следовательно, увеличить выбросы. В пределах
эти макроэкономические события, и с учетом текущего роста энергетического
потребления, важной внутренней целью сектора является
повысить экологическую эффективность собственного производства.

4.1. Экологическая эффективность энергетического сектора

Эффективность традиционных тепловых
производство электроэнергии показало лишь постепенное улучшение с 36 %
в 1985 г. до 39 % в 1996 г., в основном за счет «обычного ведения дел».
усовершенствование и замена установок (рис. 4.1). В
Другими словами, около 60 % подведенной энергии «теряется» в виде тепла во время
процесс получения электричества. Не все выделяемое тепло
тратится впустую, так как часть отработанного тепла используется в местных целях.
Кроме того, несколько стран вложили средства в комбинированное производство тепла и
электростанции для централизованного теплоснабжения и промышленного использования (см.
Рисунок 4.6). Учитывая ограниченный размер этих приложений,
порядок величины потерь энергии в ЕС мало что меняет.
Ограниченное повышение эффективности означает, что обработка в конце производственного процесса и
технологические изменения (включая переход на другой вид топлива) привели к большей части
снижение воздействия отрасли на окружающую среду. До сих пор это
подход оказался успешным для большинства традиционных загрязнителей воздуха,
но не для двуокиси углерода (рис. 4.2). Энергетический сектор имеет
важную роль в решении проблемы изменения климата и кислотных дождей
проблемы, поскольку он является основным источником выбросов диоксида серы и
значительный источник выбросов двуокиси углерода и оксидов азота
(Рисунок 4. 3).

Рисунок 4.1. Тепловая мощность
энергоэффективность предприятий в странах-членах ЕС

Источник:
Евростат
Примечания:
Производство тепловой энергии определяется как процесс выработки электроэнергии.
производство с использованием горючих источников топлива (уголь, природный газ, нефть,
отходы или биомасса) или существующие источники тепла (геотермальные
энергия).

Средняя эффективность
тепловых электростанций растет неуклонно, но медленно.

Рисунок 4.2. Энергетический сектор
экологическая эффективность, страны-члены ЕС

Источник: EEA-ETC/AE; NTUA
Примечания:
Выбросы от коммунального производства электроэнергии и тепла, нефти
переработка и производство твердого топлива. Это определение
сектор энергетики соответствует категории отраслей энергетики 1А1
в рамках системы отчетности МГЭИК. Как определено здесь, энергия
сектор не включает летучие выбросы. Когда летучие выбросы
от разведки, добычи, хранения и транспортировки топлива
учитываются, уровни метана падают как относительно
валовой добавленной стоимости и в абсолютном выражении.

Хотя связь между выбросами кислых газов
(диоксид серы и оксид азота) и энергетический сектор
экономика и производство электроэнергии были нарушены, парниковые газы
выбросы в этом секторе сократились не более чем
немного.

Снижение выбросов диоксида серы
(Рисунок 4.2) частично из-за большой установки для сжигания
Директива, устанавливающая ограничения на выбросы диоксида серы,
оксиды азота и твердые частицы от электростанций и привели к
ряд технических усовершенствований. Кроме того, переход от
угля в газ для производства электроэнергии способствовало сокращению
в выбросах углекислого газа, а также сокращение кислого газа
выбросы. Переход с угля на газ был связан с
доступность поставок газа, законодательные изменения в ЕС и в
некоторые государства-члены разрешают использовать газ для производства электроэнергии
генерации, сокращение угольных субсидий в ряде стран-членов
США, а также либерализация рынков электроэнергии и газа ЕС.
Реструктуризация энергетического сектора в бывшей Восточной Германии также
способствовало сокращению выбросов углекислого газа и кислого газа
выбросы.

Комплексное предотвращение и контроль загрязнения
(IPPC) Директива требует, чтобы заводы использовали наилучшие доступные технологии
(НДТ) для борьбы с загрязнением и, таким образом, может способствовать дальнейшему сокращению
выбросы отрасли. Тем не менее, Директива только что пришла
вступает в силу для новых заводов и вступит в силу для существующих заводов
только в 2007 г.

Рисунок 4.3. энергетического сектора
доля общих выбросов в государствах-членах ЕС, 1996 г.

Источник: EEA-ETC/AE
Примечания:
Выбросы от коммунального производства электроэнергии и тепла, нефти
переработка и производство твердого топлива. Это определение
сектор энергетики соответствует категории отраслей энергетики 1А1
в рамках системы отчетности МГЭИК. Как определено здесь, энергия
сектор не включает летучие выбросы. Неорганизованные выбросы
включить сюда выбросы от разведки, добычи, хранения
и транспортировка топлива.

Энергетический сектор также производит значительные
количества отходов, а предыдущая деятельность привела к загрязнению почвы
загрязнение. Этот сектор является крупным потребителем природных ресурсов:
сами ископаемые виды топлива, вода для охлаждения (см. рис. 12.3),
власть, земля и сырье. Атомные электростанции опасны
ядерных аварий и последующих радиоактивных выбросов, а также
генерируют радиоактивные отходы. Загрязнение воды и сточные воды
сбросы являются другими проблемами для сектора.

Рисунок 4.4. Электричество
поставки в страны-члены ЕЭЗ

Источник: DG Energy
Примечания:
Ископаемые виды топлива являются основным топливом для теплового производства
электричество. Менее 5 % тепловой электроэнергии производится из
биомасса и геотермальные источники.

Ископаемые виды топлива остаются преобладающим источником топлива для
тепловая мощность. Атомная энергетика с ее особыми экологическими
воздействия и риски, становится все более важным источником
электроэнергии в ряде стран-членов ЕЭЗ.

4.2. Тенденции в энергетике
сектор

В 1996 г. 48 % электроэнергии в странах-членах ЕЭЗ
странах производилась за счет тепловой энергии (в основном с использованием ископаемых
топлива), 34 % за счет атомной энергетики, а остальное за счет гидро- и ветровой энергетики.
электроэнергетика (в основном гидро) (рис. 4.4). Цифры по ЕС такие
52 % и 35 % соответственно.

Австрия, Португалия и Швеция имеют самые высокие
вклад возобновляемых источников энергии в производство электроэнергии
(Рисунок 4.5), в то время как Швеция, Франция и Италия вносят
наибольшая доля в общем объеме производства электроэнергии в ЕС из возобновляемых источников
источники энергии. Гидроэнергетика на сегодняшний день является крупнейшей возобновляемой энергетикой.
источник для производства электроэнергии в ЕС. Большая часть гидроэнергетики
производится на крупных предприятиях, что может иметь значительные последствия для
экосистемы.

Значительный прогресс в производстве
электричество из ветряных и солнечных источников, таких как ветер
власть в Дании и Германии. Однако реальный вклад
«зеленое» электричество по-прежнему далеко не соответствует своему потенциалу и более
может быть сделано в секторе возобновляемых источников энергии, чтобы помочь достичь
цель ЕС — 12 % валового внутреннего потребления энергии, произведенной
по возобновляемым источникам энергии к 2010 г.

Рисунок 4.5. Возобновляемые источники энергии
доля производства электроэнергии в государствах-членах ЕС, 1996

Источник: DG Energy

Возобновляемые источники энергии
производят значительное количество электроэнергии только в нескольких странах ЕС.
Государства-члены. Энергия ветра, несмотря на высокие темпы роста в последнее время,
вносит лишь незначительный вклад в нескольких государствах-членах. Солнечная энергия
вносит еще меньший вклад.

ТЭЦ вырабатывает только 10 % электроэнергии в
Государства-члены ЕС в 1996 г. Цели увеличения комбинированного производства тепла и
производства электроэнергии (ТЭЦ) были установлены ЕС и некоторыми членами
Состояния; цель ЕС на 2010 г. – доля ТЭЦ в ЕС в размере 18 %
производство электроэнергии. Несколько государств-членов широко используют ТЭЦ —
особенно Дания, Финляндия и Нидерланды, и в меньшей степени
протяженность Австрии (рис. 4.6).

Рисунок 4.6. доля ТЭЦ в
производство электроэнергии в государствах-членах ЕС, 1996 г.

Источник: Евростат

Использование комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) является значительным
в нескольких государствах-членах ЕС, но для ЕС в целом по-прежнему
низким по сравнению с целевым показателем ЕС.

4.3. Разработка индикатора

В этой главе основное внимание уделяется
поколение. Анализ нефтеперерабатывающих заводов, важная часть
секторе, обеспечит более полное представление об энергетике
сектор. Хотя доступность данных в целом хорошая, ответ
показатели комбинированного производства тепла и электроэнергии, возобновляемых источников энергии, использования
ценовые механизмы и энергоэффективность, а также анализ их
эффективность в снижении воздействия на окружающую среду нуждается в дальнейшем
внимание.

На перспективу показатели по сектору
образование отходов, использование природных ресурсов, загрязнение воды и
Также необходимо учитывать сброс сточных вод.

4.4. Ссылки и дополнительная литература

Европейская комиссия, DG Energy (1998).
Энергия в Европе, ежегодный энергетический обзор 1998 г., специальный выпуск.
Европейская комиссия, Брюссель.

Европейская комиссия (1997 г.). Сообщество
стратегия продвижения комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) и демонтажа
барьеры для его развития. COM (97)514 окончание. Европейский
Комиссия, Брюссель.

МЭА/ОЭСР (1999 г.). Международная энергетика
Балансы Агентства/ОЭСР за 1996–1997 годы. Международная энергетика
Агентство/ОЭСР, Париж.

Энергетика (производство электроэнергии): обзор отрасли

Крупные энергетические компании, как правило, охватывают производство электроэнергии, сети передачи и конечных потребителей. Если вы производите электроэнергию, более рентабельно продавать и распределять ее среди собственных клиентов.

Электроэнергия в Великобритании вырабатывается из различных источников, от нефти, газа и атомных электростанций до возобновляемых источников энергии, включая ветряные и солнечные электростанции. Отрасль можно разделить на три области: производство электроэнергии, сети передачи и распределения, учет и продажа. Крупные энергетические компании, как правило, работают во всех трех областях, поскольку это более рентабельно, но более мелкие компании часто работают только в одной из этих областей.

В Великобритании основными игроками являются поставщики энергии из «большой шестерки»: Centrica, EDF Energy, E.ON, npower, Scottish Power и SSE.

Тенденции и разработки в электроэнергетике

В отрасли есть три ключевых приоритета: доступность, надежность поставок и декарбонизация, но большинство существующих источников энергии не соответствуют всем трем критериям. Например, угольная энергетика надежна, но не соответствует требованиям по выбросам CO2, в то время как оффшорная ветроэнергетика низкоуглеродна, но не так надежна и довольно дорога. Задача инженеров — разработать решение, отвечающее всем трем задачам.

В настоящее время во всем мире внимание сосредоточено на атомной энергетике, поскольку срок службы существующей инфраструктуры подходит к концу, а объекты нового поколения проектируются и строятся. Между тем, реагируя на изменение климата, инженеры вносят свой вклад в разработку устойчивых энергетических решений, таких как ветер, гидроэнергия, волны, приливы, солнечная энергия, биомасса, комбинированное производство тепла и электроэнергии и микровозобновляемые технологии.

В последние годы мы видели, как ряд стран сообщили о своем первом дне производства нулевой электроэнергии из угля. Великобритания сообщила о своем первом дне без угля в апреле 2017 года, а в апреле 2018 года она сообщила о трехдневном периоде без выработки электроэнергии из угля.

Также особое внимание уделяется тому, как интеллектуальные счетчики, интеллектуальные сети и системы хранения энергии могут работать вместе, чтобы снизить спрос и привести предложение в соответствие со спросом.

Каково это работать в электроэнергетике

Энергетическая отрасль представляет собой сложную коммерческую и нормативную среду. Обстоятельства быстро меняются, и инженеры играют ключевую роль в управлении этими изменениями, будь то быстрое и безопасное внедрение краткосрочных решений или разработка долгосрочных решений на будущее.

Проекты могут длиться от нескольких дней до нескольких лет. Для крупных проектов, таких как строительство новой ветряной электростанции или ветряной электростанции, требуется много лет, чтобы пройти все этапы, от финансирования и планирования до проектирования и реализации проекта. Небольшие проекты, такие как строительство небольшой солнечной фермы или оптимизация существующей инфраструктуры, занимают гораздо меньше времени.

Инженеры обычно работают в небольших командах специалистов либо изолированно, либо в составе более крупной проектной группы, и обычно работают над несколькими проектами одновременно.

Есть возможность работать за границей или путешествовать по Великобритании, и мобильность часто является требованием работы, особенно в крупной международной энергетической компании.

Получение диплома инженера в электроэнергетике

Инженеры почти всех дисциплин могут присоединиться к этой отрасли. Работодатели ищут выпускников, которые могут работать в командах и руководить ими; быть гибкими и реагировать в кратчайшие сроки; эффективно оценивать риски; и понять, могут ли вещи, которые работают на бумаге, работать в реальном мире.