Развитие энергетики России. Реферат история открытия энергосистемРефераты - ЭнергосистемыСодержание Введение…………………………………………..…………………………..2 1. Энергосистемы для надежного элетроснабжения потребителей…………………………………………………………..……3 2. ПОНЯТИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ……………………………………………..5 3. Оперативное управление энергосистемой………….……….6 4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ……………………………11 5. СИСТЕМА SCADA/EMS…………………………………………….………18 6. Компьютерное конструирование единой графической электронной модели электрических сетей энергосистемы на базе Киевоблэнерго…………………………………………….……22 Заключение…………………………………………………………….……31 Литература……………………………………………………………………32 Введение Энергетические системы предназначены для обеспечения потребностей в тепловой и электрической энергии разнообразных потребителей и с позиций управления относятся к большим технико-экономическим системам. Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники. В широком понимании информационные технологии охватывают все аспекты деятельности управления эенргосистем. ИТ обслуживает организационные и технические потребности пользователей посредством выбора, создания, применения, интеграции и администрирования компьютерных технологий. 1. Энергосистемы для надежного элетроснабжения потребителей В нашей стране снабжение потребителей электроэнергией осуществляется преимущественно от электрических сетей, объединяющих несколько электростанций. Необходимость такого объединения вызвана тем, что электрические станции, находящиеся даже на территории одной области, работают с неодинаковой нагрузкой, т. е. одни электростанции могут быть перегружены, а в то же время другие могут работать в основном с недогрузкой. Разница в степени загрузки электростанций становится более ощутимой при значительном отдалении районов потребления электроэнергии друг от друга в направлении с востока на запад, что объясняется разновременностью утренних и вечерних максимумов нагрузки. Чтобы обеспечить надежность электроснабжения потребителей и возможно полнее использовать мощности электростанций, работающих в разных режимах, их объединяют в электроэнергетические системы. Представление о системе производства, передачи и распределения электрической энергии дает схема электроснабжения потребителей. Электрическая энергия, вырабатываемая на электрической станции генераторами, передается при напряжении более высоком, чем генераторное по линии электропередачи высокого напряжения на подстанцию промышленного предприятия. Для изменения напряжения в энергетической системе применяются трансформаторы. Со сборных шин подстанции электроэнергия распределяется по различным электроприемникам: электродвигателям, источникам света, нагревательным приборам и т. д. edutext.net Краткая история электроэнергетикиЭнергетика |
Краткая история электроэнергетики «Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны. В. И. Ленин.» |
ГОЭЛРО был планом развития не одной энергетики, а всей экономики. В нем предусматривалось строительство предприятий, обеспечивающих эти стройки всем необходимым, а также опережающее развитие электроэнергетики. И все это привязывалось к планам развития территорий. Среди них — заложенный в 1927 году Сталинградский тракторный завод. В рамках плана также началось освоение Кузнецкого угольного бассейна, вокруг которого возник новый промышленный район. Советское правительство поощряло инициативу частников в выполнении ГОЭЛРО. Те, кто занимался электрификацией, могли рассчитывать на налоговые льготы и кредиты от государства.
Памятный знак на доме 24 по Мясницкой ул., Москвы, где разработан план ГОЭЛРО
План ГОЭЛРО, рассчитанный на 10—15 лет, предусматривал строительство 30 районных электрических станций (20 ТЭС и 10 ГЭС) общей мощностью 1,75 млн кВт. В числе прочих намечалось построить Штеровскую, Каширскую, Горьковскую, Шатурскую и Челябинскую районные тепловые электростанции, а также ГЭС — Нижегородскую, Волховскую (1926), Днепровскую, две станции на реке Свирь и др. В рамках проекта было проведено экономическое районирование, выделен транспортно-энергетический каркас территории страны. Проект охватывал восемь основных экономических районов (Северный, Центрально-промышленный, Южный, Приволжский, Уральский, Западно-Сибирский, Кавказский и Туркестанский). Параллельно велось развитие транспортной системы страны (магистрализация старых и строительство новых железнодорожных линий, сооружение Волго-Донского канала). Проект ГОЭЛРО положил основу индустриализации в России. План в основном был перевыполнен к 1931. Выработка электроэнергии в 1932 году по сравнению с 1913 годом увеличилась не в 4,5 раза, как планировалось, а почти в 7 раз: с 2 до 13,5 млрд кВт·ч. [ http://www.minenergo.gov.ru/projects/goelro/]
Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей па крупных районных электростанциях обеспечили высокую надежность работы и эффективность энергетического хозяйства страны. Все годы строительства электроэнергетика опережала темпы роста валовой промышленной продукции. Это принципиальное положение и в последующие годы, после завершения плана ГОЭЛРО, продолжало служить генеральным направлением развития электроэнергетики и закладывалось в последующие планы развития народного хозяйства. В 1935 г. (конечный срок выполнения плана ГОЭЛРО) его количественные показатели по развитию основных отраслей промышленности и электроэнергетики были значительно перевыполнены. Так, валовая продукция отдельных отраслей промышленности выросла по сравнению с 1913 г. на 205-228 % против 180-200 %, намеченных планом ГОЭЛРО.
Особенно значительным было перевыполнение плана развития электроэнергетики. Вместо намеченного планом сооружения 30 электростанций было построено 40. Уже в 1935 г. по производству электроэнергии СССР перегнал такие экономически развитые страны, как Англия, Франция, Италия и занял третье место в мире после США и Германии.
Динамика развития электроэнергетической базы СССР, а с 1991 г. - России, характеризуется данными табл. 1.1 и рис. 1.1.
Таблица 1.1.
Развитие электроэнергетической базы страны
Показатели | 1930г | 1940г | 1950г | 1960г | 1970г | 1980г | 1990г | 2000г | 2001г | 2002г | 2003г |
1. Установленная мощность элект- ростанций, мин кВт, в том числе: тепловых атомных гидравлических | 2,87 2,74 — 0,13 | 11,12 9,60 — 1,52 | 19,61 16,39 — 3,22 | 66,72 51,94 — 14,78 | 166,1 133,8 0,9 31,4 | 266,7 201,0 12,5 52,3 | 203,3 139,7 20,2 43,4 | 212,8 147,2 21,3 44,3 | 214,8 147,4 22,7 44,7 | 214,9 147,4 22,7 44,8 | 216,4 148,4 22,7 45,3 |
2. Выработка электроэнергии, млрд кВтч, в том числе: на элект- ростанциях: тепловыъ атомных гидравлических | 8,35
7,8 — 0,55 | 43,3
38,5 — 4,8 | 91.2
78,5 — 12,7 | 292,3
241,4 — 50,9 | 740,9
613,0 3,5 124,4 | 1293.9
1037,1 72,9 183,9 | 1082,1
797,0 118,3 166,8 | 877,8
583,4 129,0 165,4 | 891,3
578,5 136,9 175,9 | 891,3
585,5 141,6 164,2 | 916,2
607,8 150,7 157,7 |
Примечание. Данные за 1930–1980 гг. относятся к СССР, данные за 1990-2003гг.- к Российской Федерации
1.2. Развитие энергетики (1935- конец 80)
Развитие электроэнергетики страны в 1930-е годы характеризовалось началом формирования энергосистем. Наша страна протянулась с востока на запад на одиннадцать часовых поясов. Соответственно этому в отдельных регионах меняется потребность в электроэнергии и режимы работы электростанций. Эффективнее использовать их мощность, «перекачивая» ее туда, где она необходима в данный момент. Надежность и устойчивость снабжения электроэнергией можно обеспечить лишь при наличии взаимосвязей между электростанциями, т. е. при объединении энергосистем.
К 1935 г. в СССР работало шесть энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд. кВт·ч каждая, в том числе Московская – около 4 млрд кВт·ч, Ленинградская, Донецкая и Днепровская – более чем по 2 млрд кВт-ч. Первые энергосистемы были созданы на основе линий электропередачи напряжением 110 кВ, а в Днепровской энергосистеме напряжением - 154 кВ, которое было принято для выдачи мощности Днепровской ГЭС.
Со следующим этапом развития энергосистем, характеризующимся ростом передаваемой мощности и соединением электрических сетей смежных энергосистем, связано освоение электропередач класса 220 кВ. В 1940 г для связи двух крупнейших энергосистем Юга страны была сооружена межсистемная линия 220 кВ Донбасс - Днепр.
Нормальное развитие народного хозяйства страны и его электроэнергетической базы было прервано Великой Отечественной войной 1941–1945 годов. На территории ряда временно оккупированных районов оказались энергосистемы Украины, Северо-Запада, Прибалтики и ряда центральных районов Европейской части страны. В результате военных действий производство электроэнергии в стране упало в 1942 г. до 29 млрд кВт·ч, что существенно уступало предвоенному году. За годы войны было разрушено более 60 крупных электростанций общей установленной мощностью 5,8 млн. кВт, что отбросило страну к концу войны на уровень, соответствующий 1934 г.
Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)
Во время войны было организовано первое Объединенное диспетчерское управление (ОДУ). Оно было создано на Урале в 1942 г. для координации работы трех районных энергетических управлений: Свердловэнерго, Пермэнерго и Челябэнерго. Эти энергосистемы работали параллельно по линиям 220 кВ.
В конце войны и особенно сразу же после ее окончания были развернуты работы по восстановлению и быстрому развитию электроэнергетического хозяйства страны. Так, с 1945 по 1958 г. установленная мощность электростанций увеличилась на 42 млн. кВт или в 4,8 раза. Производство электроэнергии выросло за эти годы в 5,4 раза, а среднегодовой темп прироста производства электроэнергии составил 14 %. Это позволило уже в 1947 г. выйти по производству электрической энергии на первое место в Европе и второе - в мире.
В начале 1950-х годов развернулось строительство каскада гидроузлов на Волге. От них протянулись на тысячу и более километров к промышленным районам Центра и Урала линии электропередачи напряжением 500 кВ. Наряду с выдачей мощности двух крупнейших Волжских ГЭС3 это обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала. Так был завершен первый этап создания Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Этот период развития электроэнергетики, прежде всего, был связан с процессом «электрификации вширь», при котором на первый план выступала необходимость охвата обжитой территории страны сетями централи зова иного электроснабжения в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.
В 1970 г. к Единой энергосистеме европейской части страны была присоединена Объединенная энергосистема (ОЭС) Закавказья, а в 1972 г – ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.
Важным этапом развития ЕЭС явилось присоединение к ней энергосистем Сибири путем ввода в работу в 1977 г. транзита 500 кВ Урал – Казахстан – Сибирь, что способствовало покрытию дефицита электроэнергии в Сибири в условиях маловодных лет, и, с другой стороны, использованию в ЕЭС свободных мощностей сибирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства и потребления электроэнергии в восточных районах страны для обеспечения развития энергоемких производств территориально-промышленных комплексов таких как Братский, Усть-Илимский, Красноярский, Саяно-Шушенский и др. За 1960–1980 годы производство электроэнергии в восточных регионах возросло почти в 6 раз, тогда как в Европейской части страны, включая Урал, – в 4,1 раза. С присоединением энергосистем Сибири к ЕЭС работа наиболее крупных электростанций и основных системообразующих линий электропередачи стала управляться из единого пункта. С пульта Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) ЕЭС в Москве с помощью разветвленной сети средств диспетчерской связи, автоматики и телемеханики диспетчер может в считанные минуты перебрасывать потоки мощности между энергообъединениями. Это обеспечивает возможность снижения устанавливаемых резервных мощностей [2].
1.3. Развитие энергетики (1990-2010)
Новый этап развития электроэнергетики (так называемая «электрификация вглубь»), связанный с необходимостью обеспечения все возрастающего спроса на электроэнергию, потребовал дальнейшего развития магистральных и распределительных сетей и освоения новых, более высоких ступеней номинальных напряжений и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.
referat911.ru
Реферат - Энергетика России - География
Содержание
Введение
1. Краткая характеристика энергетики России
1.1 Природные — географические и экономические особенности энергетики России
1.2 Состояние и перспективы энергетики России
2. История развития и размещение отраслей энергетики России
2.1 История развития энергетики России
2.2 Размещение отраслей энергетики России
Заключение
Список литературы
Введение
Россия — единственная среди крупных промышленно развитых стран мира, которая не только полностью обеспечена топливно-энергетическими ресурсами, но и в значительных размерах экспортирует топливо и электроэнергию. Велика ее доля в мировом балансе топливно-энергетических ресурсов, например по разведанным запасам нефти — около 10%, природного газа — более 40 % .
Россия находится на первом месте в мире по добыче природного газа, занимает третье место по добыче нефти (после США и Саудовской Аравии).
Энергетика — важнейшее звено в цепи преобразований, вызванных переходом России к рыночной экономике. Свободные цены на энергоносители (приближающиеся к ценам мирового рынка) существенно влияют как на материальное производство, так и на непроизводственную сферу.
Предметом исследования данной работы являются история развития и размещение отраслей энергетики России.
С этой целью дается краткая характеристика энергетики России, анализируются природно-географические и экономические особенности, исследуются перспективы развития.
Описывается история развития энергетики России. Анализируется размещение отраслей энергетики России.
1. Краткая характеристика энергетики России
1.1 Природные — географические и экономические особенности энергетики России
Россия — самая холодная страна планеты. Канада, конечно, тоже северная страна, но самые северные канадские города лежат на широте Курска. Да и российский “юг” очень специфичен. Скажем, южно-сибирский город Новосибирск расположен чуть южнее столицы Дании, но изотерма января в Дании — около 0°С, а в Новосибирске — минус 20°С. Поэтому в нашей стране приходится тратить значительную часть энергии на преодоление холода, неведомого жителям других районов планеты. На потребление энергии влияет и размер территории страны, ее конфигурация, протяженность ее коммуникаций. Россия — не только самая большая страна, но и самая вытянутая — длинной полосой почти на 8 тыс. км. Это сильно затрудняет организацию транспорта. Грузовые и пассажирские перевозки на тысячи километров тоже требуют расхода огромного количества энергии. Поэтому, чтобы поддерживать западноевропейский уровень жизни, в России нужно затрачивать в два-три раза больше энергии на душу населения, чем в Западной Европе. Такой уровень требует производить около 19 т условного топлива на человека в год.
Природно-географические условия — не единственная причина высоких расходов энергии в России. Ее экономика отличается высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии. Кроме того, во всех секторах хозяйства преобладают старые энергорасточительные технологии. Велики и прямые потери энергии в сетях, производстве, быту. Лишь по принципу “уходя, гасите свет”, то есть наведением элементарного порядка, у нас можно сэкономить 5—7% всей вырабатываемой в России энергии.
В результате на единицу выработанной продукции в России ныне расходуется энергии в 2,5—3 раза больше, чем в США и в Западной Европе, и в 4 раза больше, чем в Японии. Так было не всегда. В начале 70-х годов на единицу продукции в СССР расходовали примерно столько же энергии, сколько и в США. Однако разразившийся вскоре мировой энергетический кризис, когда страны Ближнего Востока взвинтили цены на нефть, дал начало технологической революции. Скачок цен на нефть, а затем и другие энергоресурсы заставил страны Западной Европы, США, Японию создавать энергосберегающие технологии.
Нашу страну, к сожалению, эти процессы не затронули. Нефть в России по-прежнему стоила дешевле минеральной воды, что не стимулировало ее экономию, а в ТЭК применялись технологии, созданные на рубеже XIX—XX вв.
Тем не менее, Россия остается крупнейшей топливно-энергетической державой мира. Природа щедро наделила нашу страну энергетическим сырьем. Она располагает примерно четвертью всех энергоресурсов планеты: 45% мировых запасов газа, 13% нефти, 30% угля, 14% урана. Но это еще не все. Для российской территории характерна невысокая степень разведанности ресурсов, то есть изученности недр на базе новейших геологоразведочных технологий. Например, степень разведанности ресурсов нефти составляет 34%, газа — лишь 25%. Показатель разведанности нефтегазового сырья сильно изменяется по территории — от 58% на Урале до 3% в Восточной Сибири и 5% — на шельфах морей. Так что новые Самотлоры еще ждут своих Ферсманов и Губкиных.
Самотлор — одно из крупнейших в мире месторождений нефти в Западной Сибири. За четверть века эксплуатации оно дало почти 2 млрд т нефти — это 2% нефти, добытой за всю историю человечества. А.Е. Ферсман — геохимик и минералог, организатор многочисленных геологических экспедиций. И.М. Губкин — геолог, автор теории происхождения нефти.
1.2 Состояние и перспективы энергетики России
Пик производства энергетических ресурсов в России приходился на 80-е годы. В этот период на долю нашей страны приходилось почти 30% мировой добычи природного газа, 20% нефти, 10% угля, более 8% мирового производства электроэнергии. К середине кризисных 90-х годов уровень добычи газа практически не изменился, а вот производство нефти снизилось почти в 2 раза, угля — в 1,7 и электроэнергии — в 1,3 раза. В 1996 г. Россия занимала 1-е место в мире по добыче природного газа, 2-е — бурого угля, 3-е — нефти, 6-е — по добыче каменного угля.
При общем спаде производства, ТЭК усиливает свои позиции в хозяйстве страны. Если в 1991 г. доля ТЭКа в производстве промышленной продукции составляла 11,6%, то в 1996 г. — более 30%. Объяснение этому парадоксу простое — не ТЭК работает лучше, а другие хозяйственные сектора работают хуже. ТЭК остается островком сравнительного благополучия в кризисной российской экономике. Хотя это «благополучие», естественно, очень относительно.
Так, резкое снижение финансирования геологических изысканий привело к такому же резкому снижению разведанных запасов минерального сырья. Если в 1991 г. прирост разведки запасов нефти в 2 раза превышал уровень ее добычи, то в 1996-м разведанные запасы составляли лишь 72% от уровня добычи.
Россия — крупнейший поставщик энергетического сырья на мировой рынок. На экспорт идет почти 40% добываемой в стране нефти и 33% газа. ТЭК — это “валютный цех” страны, он обеспечивает почти половину всего российского экспорта. Начиная с 70-х годов, валютная выручка за экспорт топливно-энергетических ресурсов стала своеобразной палочкой-выручалочкой, позволяющей смягчать последствия сбоев в отечественной экономике, латать социальные “дыры”.
Хорошо ли наращивать экспорт энергоресурсов, и может ли Россия обойтись без него? Экспортировать их не считают зазорным такие высокоразвитые страны, как Великобритания и Норвегия. Но авангард мировой экономики все же составляют страны, которые вывозят главным образом продукцию, требующую большого интеллекта, а не огромных природных ресурсов. Плохо не то, что Россия продает нефть и газ, а то, что эти природные ресурсы составляют львиную долю ее экспорта; то, что в его структуре преобладает продукция невысокой степени обработки (например, дешевая сырая нефть, а не дорогие нефтепродукты). Наконец — и это самое главное — на вырученную от экспорта нефтегазовых ресурсов валюту импортируются продовольствие и “ширпотреб” (одежда, обувь, бытовая техника и т. п.). Таким путем лишь закрепляется отставание России от мировой хозяйственной элиты. Этот путь хорошо знаком странам “третьего мира” — их до сих пор тактично называют “развивающимися”, хотя на самом деле они просто слаборазвитые и все более отстают в экономическом развитии.
Топливные богатства российских недр — мощный рычаг, который можно и нужно использовать, но не для “латания дыр”, а для подъема экономики, коренного обновления технической базы, импорта новейших технологий, в том числе ресурсосберегающих и природоохранных, отвечающих вызовам современности.
Поставками энергоресурсов на мировой рынок Россия оказывает существенную экологическую помощь зарубежным государствам, прежде всего Европы. В процессе экспорта (в основном в европейские страны и республики СНГ) нефти и газа, по сути, “продаются” и российские ландшафты, сильно нарушаемые и загрязняемые при добыче этих ресурсов.
Известно, что наиболее токсичные выбросы поступают в атмосферу при сжигании угля, наименее токсичные — при сжигании газа, нефтяное топливо (мазут) занимает промежуточное положение. Замена в странах Европы (без СНГ и республик Прибалтики) угля и нефтепродуктов российским газом (более 90 млрд м3 в год в 1990—1995 гг.) позволила сократить ежегодные выбросы вредных веществ в атмосферу более чем на 20 млн т, в том числе твердых частиц — на 10 млн т и соединений серы — на 8 млн т.
Поскольку в средних широтах северного полушария преобладает западный перенос воздушных масс, загрязняющие вещества, выброшенные в атмосферу в Европе при сжигании получаемых из России энергоносителей, частично поступают с воздушными потоками на нашу территорию. Так, потоки антропогенной серы, поступающие с запада на европейскую часть России, в 10 раз превосходят обратные потоки воздушных загрязнителей. Таким образом две главные экологические проблемы — где взять природные ресурсы и куда девать производственные отходы — решаются в Западной Европе в данном случае за счет России. Эта наша “экологическая помощь”, к сожалению, пока никак не учитывается во внешнеторговых расчетах и потому является безвозмездной.
Ряд первоочередных проблем в отрасли относится к общеэкономическим: сокращается прирост мощностей; не производится замена, модернизация работающего оборудования; ряд районов испытывает трудности с обеспечением электроэнергией.
Необходимы поиски и внедрения более эффективных путей передачи электроэнергии, например, использование явления высокотемпературной сверхпроводимости.
Все современные способы производства электроэнергии имеют массу недостатков и работа ТЭС, ГЭС, АЭС сопровождается рядом отрицательных экологических последствий.
2. История развития и размещение отраслей энергетики России
2.1 История развития энергетики России
В начале ХХ в. свыше 2/3 мирового энергопотребления обеспечивалось за счет угля. В это же время в топливном балансе России дрова составляли 57%, солома — 11%, на минеральное топливо (прежде всего уголь) приходилось 32%. По структуре топливного баланса дореволюционная Россия была типичной аграрной страной, использующей в основном энергию древесного топлива, которая дополнялась силой ветра или воды. В дореволюционной России насчитывалось около миллиона водяных и ветряных мельниц — это несколько Курских АЭС по мощности. Одним из ключевых моментов становления индустриального общества является переход к использованию минерального топлива. В России он наступил лишь в 30-х годах ХХ в.
В конце ХХ в. главную роль в российском балансе топлива играют: газ — 50%, нефть — 31% и уголь – 12,5%, на остальные виды топлива приходится 7%. Топливный баланс России гораздо “экологичнее”, чем среднемировой — в мировом балансе уголь составляет 30%, а газ — лишь 25%.
Первые нефтепромыслы появились в России близ Баку в 1848 г. и у Майкопа в 1854 г. (в США они возникли лишь в 1859 г.). Уже в начале ХХ в. Россия по размерам добычи нефти (11,5 млн т) занимала первое место в мире, обеспечивая почти половину мирового “черного золота”. В Российской империи 83% нефти добывали в Бакинском нефтяном районе (ныне — Азербайджан), 13% — в районе Грозного. Большая часть добычи производилась иностранными нефтепромышленниками.
До 50-х годов Кавказ, то есть Бакинский район и месторождения Северного Кавказа, оставался главной нефтяной базой СССР. В 50—60-е годы эти функции постепенно перешли к Волго-Уральскому району. Но уже в 70-х годах на первый план выдвинулась Западная Сибирь. Сдвиги в размещении нефтяной промышленности объяснялись истощением старых и открытием новых природных источников жидкого топлива. В 1996 г. почти 70% российской нефти добывалось в Среднем Приобье, главным образом в Ханты-Мансийском АО (163 млн т) и Ямало-Ненецком АО (34 млн т). В Волго-Уральском районе сосредоточено около 25% российской нефтедобычи, в том числе в Татарии — 25 млн т и Башкирии — 14 млн т. Лишь 5% общероссийской добычи приходится на остальные нефтеносные районы страны.
В нефтяных месторождениях, как правило, содержатся попутные нефтяные газы — ценнейшее топливно-энергетическое и химическое сырье. Эти газы у нас используются лишь на 60—70%, остальные в целях безопасности сжигаются в факелах. Газовые факелы издавна “украшают” и делают безжизненным пейзаж нефтепромыслов, особенно в Западной Сибири. Одна из причин этого — стремление строить непременно крупные газоперерабатывающие заводы. Их строительство занимает 5—10 лет, в результате мощности вступают в строй тогда, когда уже начинается падение добычи. Высокий (95—98) процент использования нефтяного газа в США и Канаде объясняется удачным сочетанием на нефтепромыслах этих стран крупных и мелких заводов-утилизаторов газа. Есть там и мобильные “заводы на колесах”.
Это самая молодая и чрезвычайно быстрорастущая отрасль топливной промышленности России. В Российской империи месторождения естественного газа были известны, но не разрабатывались. С 1960 по 1990 г. добыча газа в России возросла с 24 до 640 млн т (в 27 раз!). Даже кризис 90-х годов, когда промышленное производство в стране сократилось более чем наполовину, слабо затронул газовую промышленность; добыча газа осталась на уровне 600—610 млрд м3.
В 1970 г. больше половины российского газа добывалось на Северном Кавказе (главным образом в Ставропольском и Краснодарском краях), 16% — в Поволжье и 11% — в Западной Сибири (в том числе в Ямало-Ненецком АО — лишь 0,2%). Но всего за 25 лет география газовой промышленности резко изменилась. В 1996 г. свыше 90% “голубого топлива” добывается в Западной Сибири, в том числе 88% — в Ямало-Ненецком АО и 3% — в Ханты-Мансийском АО. Среди других газодобывающих регионов выделяется лишь Оренбургская область — около 5% российской добычи.
В 1913 г. добыча угля в России составила 34 млн т, еще 9 млн т было ввезено из-за границы, в основном из Англии. 80 лет спустя Россия не только полностью удовлетворяет свои потребности в угле, но и экспортирует 20 млн т (около 8% добычи).
В отличие от нефтегазодобывающей промышленности, угледобыча гораздо более рассредоточена по территории страны. Около 1/3 российского угля добывается в Кузбассе (Кемеровская обл.), освоение которого началось на рубеже веков. Во время Великой Отечественной войны, когда фашисты захватили “всесоюзную кочегарку” — Донбасс, стал разрабатываться Печорский угольный. С 70-х годов разрабатываются Канско-Ачинский (Красноярский край) и Южно-Якутский бассейны, соответственно 15% и 4% добычи. Кроме названных, всероссийское значение имеет “старый” Донбасс (его российская часть — Ростовская обл.) — 7% добычи.
Добыча топлива в России указана в табл. 1.
Таблица 1.
Добыча топлива в России в пересчете на условное топливо, %
Виды топлива | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 |
Нефть | 30 | 53 | 57 | 33 |
Газ | 8 | 12 | 21 | 53 |
Уголь | 54 | 30 | 19 | 13 |
Торф, сланцы, дрова | 8 | 5 | 3 | 1 |
Примечание: теплотворная способность условного топлива – 7 тыс. ккал/кг. Этот показатель по отдельным видам топлива составляет: нефть – 10,5тыс. ккал/кг, газ – 10,4 тыс.ккал/кг, антрацит – 8,5. Тепловой коэффициент: нефть – 1,43; газ – 1,22; уголь – 0,73; торф – 0,37; сланцы – 0,30.
Структура производства электроэнергии указана в табл. 2.
Таблица 2.
Структура производства электроэнергии в России
Типы электростанций | 1970 | 1980 | 1990 | 1997 |
Тепловые | 77 | 73 | 70 | 68 |
Гидравлические | 22 | 21 | 20 | 19 |
Атомные | 1 | 6 | 10 | 13 |
Показатели добычи нефти и газа указаны в Приложении 1.
2.2 Размещение отраслей энергетики России
Характерная особенность российского ТЭКа — практически полное территориальное несовпадение основных топливных баз и массовых потребителей топливно-энергетических ресурсов. Они удалены друг от друга на тысячи километров. На Европейскую часть (включая Урал) приходится 4/5 населения страны и лишь 1/10 всех топливно-энергетических ресурсов. В результате, чтобы доставить ресурсы к потребителям, требуются огромные транспортные затраты. Преобладающая часть российских энергоресурсов расположена в районах с суровыми климатическими условиями, очень трудных для освоения. Это обстоятельство определяет главную проблему освоения минеральных энергетических ресурсов страны — дорогая их добыча в условиях “ледяных изотерм”, отсутствия дорог, инфраструктуры и трудовых ресурсов, а также дорогая транспортировка добываемой продукции к потребителям. И эти трудности с течением времени все усугубляются. По мере исчерпания запасов на наиболее богатых и выгодно расположенных месторождениях за нефтью, газом, углем приходится идти все дальше на север и восток, в еще более сложные районы.
Перспективными районами нефтегазодобычи в России считаются шельфовые акватории Арктики и Охотского (северо-восток Сахалина) морей. В Баренцевом и Карском морях открыты десять месторождений, среди которых есть газовые супергиганты: Ленинградское, Русановское, Штокмановское и крупное нефтяное — Приразломное. Однако осваивать и эксплуатировать эти ресурсы будет очень непросто. Добычу придется вести в районах, где низкие температуры, быстрое оледенение и полутораметровый дрейфующий лед сохраняются свыше 200 дней в году, дуют ураганные ветры со скоростью более 50 м/с, а в Охотском море реальную опасность представляют землетрясения, доходящие до 10 баллов. Эти условия требуют строительства противосейсмических ледостойких и противоштормовых платформ, аналогов которым нет в мире.
Потенциальные ресурсы нефти выявлены и на шельфе Каспийского моря. Широко развернутая разведка и разработка здесь нефтяных месторождений сопряжена со значительным риском аварий, разливов нефти, что может нанести ущерб ценнейшим рыбным ресурсам этого водоема — он дает до 90% мирового улова осетровых рыб. Стоимость тонны черной икры более чем в 4000 раз выше, чем стоимость тонны нефти. России предпочтительнее использовать самовоспроизводящиеся рыбные ресурсы Каспия, чем превращать его в нефтяное озеро. А невозобновимые нефтяные ресурсы лучше оставить будущим поколениям россиян, которые разработают новые, экологически щадящие технологии их добычи.
Во многих районах страны разрабатываемые ресурсы ископаемого топлива используются на местах. Важное значение для обеспечения региональных нужд имеют, например, угли Подмосковного бассейна (Тульская обл. и соседние районы), Урала, Приморья, Сахалина и др.
В целом в России добыча угля открытым способом достигает около 55%; по бассейнам: в Канско-Ачинском — 100%, в Кузбассе — 46%, на месторождениях Урала – 61%, на Дальнем Востоке – 80%, в Подмосковном бассейне — 17%. Исключительно подземным (шахтным) способом ведется добыча в Печорском и Донецком бассейнах.
Открытый способ добычи угля считается наиболее производительным и дешевым. При этом, однако, не учитываются связанные с ним сильные нарушения природы — создание глубоких карьеров и обширных отвалов вскрышных пород. Шахтная добыча дороже и к тому же отличается высокой “жизнеемкостью” — в СССР добыча каждого миллиона тонн угля сопровождалась гибелью одного шахтера, в России 90-х — уже двух горняков. Высокая аварийность шахтной добычи у нас в стране во многом определяется изношенностью горного оборудования — 40% его устарело. Нужна срочная модернизация шахт.
Попытка перейти в 90-е годы к новым условиям хозяйствования — от централизованного планирования к свободным рыночным отношениям — поставила в повестку дня вопрос о закрытии нерентабельных, убыточных шахт. Однако характерная особенность территориальной организации угольной промышленности России — наличие большого количества моноотраслевых городов и поселков. Без шахт они существовать не могут. Закрытие шахт должно сопровождаться созданием большого количества новых рабочих мест, что требует крупных капитальных затрат. Не так просто вывести из эксплуатации угледобывающие предприятия, если учитывать и экологические соображения.
Экологические последствия этого процесса не столь однозначны, как представляется на первый взгляд. В отличие от закрытия предприятий обрабатывающей промышленности (металлургических заводов, химических комбинатов и т. п.), которое имеет очевидные природоохранные результаты, ликвидация шахт без проведения специальных мер может привести к серьезным экологическим бедам. Прекращение водоотлива и вентиляции шахт ведет к перемещению загрязняющих веществ к поверхности, что чревато заболачиванием, разрушением фундаментов, проникновением в здания пожаро- и взрывоопасных веществ.
Шахты — это природно-технические геосистемы, в которых природные и технические составляющие настолько тесно взаимосвязаны, что функционируют как единое целое. Закрытие шахт в некотором смысле напоминает вывод из эксплуатации атомных электростанций. Ликвидация и шахт, и АЭС требует крупных затрат экологического назначения. В противном случае экологический ущерб от закрытия шахт намного превысит ущерб от их функционирования. В связи с этим мероприятия по закрытию шахт требуют серьезного технико-экономического и экологического обоснования.
По объему производства электроэнергии Россия уступает США почти в три раза, но она производит электроэнергии больше, чем ФРГ, Франция и Великобритания вместе взятые. По выработке электроэнергии на душу населения — 5700 кВт.ч — мы отстаем от США (12 000 кВт.ч), но находимся примерно на уровне западноевропейских стран.
Среди крупных экономических районов по масштабам производства электроэнергии выделяются: Центральный район (18% общероссийского производства), Восточная Сибирь (17%), Урал (15%), Западная Сибирь (13%). На семь остальных экономических районов приходится лишь 37% общей выработки… Электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы, наоборот, работают на местных энергетических ресурсах и передают электроэнергию в другие районы.
Тепловые электростанции размещаются в районах топливных баз при наличии ресурсов дешевого, но малокалорийного топлива, которое невыгодно транспортировать. Например, канско-ачинский уголь использует Березовская ГРЭС-1 проектной мощностью 6,4 млн кВт. На попутном нефтяном газе работают две электростанции в Сургуте суммарной мощностью 6 млн кВт. Если же электростанции используют высококалорийное топливо, которое выдерживает дальние перевозки (природный газ), они размещаются ближе к местам потребления электроэнергии.
В России созданы крупнейшие в мире гидроэнергетические каскады, в основном на равнинных реках. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11,5 млн кВт. В него входят крупные ГЭС под Самарой (2,5 млн кВт), Волгоградом (2,3 млн кВт) и др. Еще более мощный (22 млн кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий ГЭС: Саяно-Шушенскую (6,4 млн кВт), Красноярскую (6 млн кВт), Братскую (4,6 млн кВт), Усть-Илимскую (4,3 млн кВт), сооружающуюся Богучанскую (4 млн кВт) и др.
Строительство множества ГЭС на равнинных реках, наряду с очевидными плюсами (выработка дешевой электроэнергии, улучшение условий судоходства и орошения в сельском хозяйстве), имело и негативные последствия. Главные из них — затопление ценных сельскохозяйственных земель, особенно высокопродуктивных пойменных лугов в долине Волги, и ухудшение экологической обстановки. Так, до строительства ГЭС на Волге ее полный водообмен (то есть полная смена русловых вод реки) на участке от Рыбинска до Волгограда происходил за 50 суток, а теперь длится 450—500 суток. В результате в “полустоячей” Волге, перекрытой плотинами-тромбами, очень медленно идут процессы самоочищения реки, а ведь в волжский бассейн поступает почти 40% всех загрязненных сточных вод страны.
Атомные электростанции (АЭС) используют в высшей степени транспортабельное топливо. По теплотворной способности 1 кг урана (235U) равен 2,5 тыс. т лучшего угля. Это полностью исключает зависимость размещения АЭС от мест расположения топливных ресурсов.
АЭС — чрезвычайно сложные технические объекты. Ядерная энергетика предъявляет повышенные требования к чистоте и свойствам материалов, квалификации работников, точности и надежности оборудования. Тем самым она “подтягивает” своих смежников, заставляет повышать технологическую культуру и дисциплину всего общества. Пренебрежительное отношение к сложной технике послужило причиной катастрофической аварии на Чернобыльской станции в 1986 г.
В России на АЭС производится 12% электроэнергии. По этому показателю она уступает США (20%), ФРГ (свыше 30), Франции (более 65%). Но первая в мире АЭС была построена именно в России в 1954 г. — Обнинская в Калужской области. Кроме нее, в стране действуют еще девять станций: Ленинградская и Курская (мощностью по 4 млн кВт), Смоленская и Калининская (по 2 млн кВт), а также Нововоронежская, Кольская, Белоярская (Свердловская обл.), Балаковская (Саратовская обл.). На Чукотке, в краях, где вообще нет никаких дорог, кроме зимников, сооружена Билибинская атомная ТЭЦ, отапливающая поселок золотодобытчиков.
АЭС в основном сооружены в хорошо освоенных районах страны, испытывающих нехватку топлива. Но с точки зрения экологической безопасности места для размещения большинства АЭС выбраны неудачно — в густонаселенных районах, вблизи больших городов, в верховьях крупных рек.
Ученые-энергетики считают, что при правильной эксплуатации атомные станции не причиняют большого вреда человеку и окружающей его природной среде. В случае же крупной аварии (как на Чернобыльской АЭС) ущерб намного превосходит пользу от выработки энергии за весь срок нормальной эксплуатации станции. Здесь уместно вспомнить, что не только атомная — вся энергетика в большей степени, чем другие сферы промышленной деятельности, связана с использованием и загрязнением природных ресурсов: земли, воды, недр, атмосферы. Предприятия ТЭКа со всех сторон “атакуют” природу. ТЭК является крупнейшим среди промышленных отраслей потребителем минерально-сырьевых и водных ресурсов. Доля ТЭКа в использовании свежей воды хозяйством России составляет 40%. Этот комплекс дает 36% всех сточных вод и 40% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Среди отраслей ТЭКа по потреблению и загрязнению природных вод и атмосферного воздуха с большим отрывом «лидирует» тепловая энергетика. Упрощенно можно сказать, что она связана с реальным ущербом природе, а ядерная энергетика — с ущербом потенциальным, в случае аварии (которая может возникнуть, а может и не возникнуть). Выбор между этими двумя видами ущерба, как и любой выбор из двух зол, — задача чрезвычайно ответственная.
Специалисты считают, что отечественной энергетике нужна так называемая “газовая пауза”, то есть преимущественное использование в ближайшей перспективе газового топлива, как наиболее “чистого”. Эта пауза не может быть долгой, поскольку разведанных запасов газа, как и нефти, хватит лишь на несколько десятилетий. За это время нужно успеть разработать экологически чистые технологии сжигания угля (его запасов хватит на столетия), а также создать более безопасные реакторы АЭС.
После чернобыльской трагедии под мощным давлением “зеленой” общественности развитие ядерной энергетики в СССР было приостановлено. Прекращено проектирование двадцати новых АЭС, строительство пятнадцати (в том числе Костромской, Ростовской, Горьковской и др.), расширение четырех станций. Резкое падение жизненного уровня в начале 90-х годов снизило активность антиядерных выступлений российской общественности. Известно, что внимание общества к экологическим проблемам возникает при достаточно высоком уровне материального благополучия, бедным людям становится не до экологии.
Отечественным “зеленым” приходят на помощь иностранные, активно пропагандирующие недостатки российских реакторов. За этой, на первый взгляд, заботой о чистоте нашей природы легко угадываются экономические интересы западных фирм — производителей атомного энергетического оборудования, стремящихся дискредитировать российских конкурентов. Увы, мировой рынок еще не созрел до идеалов всеобщего братства — на нем господствует отнюдь не партнерство, а острая состязательность, жесткое соперничество. На самом деле угрозу для биосферы представляют не столько конструктивные особенности отечественных реакторов, якобы фатально чреватых катастрофами, сколько психологическая атмосфера в российском обществе в условиях глубокого кризиса. В частности, для безопасной работы АЭС имеют значение зарплата оператора станции, обеспеченность жильем, а его ребенка — местом в детском садике. Бедный, неустроенный в жизни работник АЭС — это дополнительный источник экологического риска на опасном производственном объекте. Поэтому существенный резерв повышения уровня безопасности — это оздоровление общеэкономической ситуации в стране.
Экологическое несовершенство АЭС препятствует их широкому распространению. Но атомная энергетика — молодая промышленная отрасль, и можно надеяться на решение пока еще существующих проблем: безопасности реакторов, утилизации очень активного отработанного ядерного топлива, демонтажа АЭС. Уже поэтому научно-технический потенциал отрасли (исследовательские институты, опытные реакторы и т. п.) нужно сохранить. Но есть на то и другая причина.
Россия — крупная ядерная держава. В силу этого она надолго намертво привязана к ядерной энергетике. Дело в том, что до сих пор не решена проблема безопасного хранения, захоронения или какого-либо безопасного использования радиоактивных отходов ядерной энергетики и ВПК, а также “начинок” ядерных боеприпасов. Единственно надежный способ снижения радиоактивности — естественный распад, но он может длиться тысячелетиями.
Заключение
Сложный клубок энергетических проблем стоит перед Россией в начале третьего тысячелетия. Но по сравнению с другими странами ее энергетические перспективы весьма благоприятны. Природа не обделила нас ресурсами. Даже если запасы нефти, газа и угля будут исчерпаны до того, как человечество освоит другие виды энергии (солнечную, ветровую, геотермальную, безопасную энергию ядерного синтеза), будущие поколения россиян будут иметь восполнимый источник тепла в виде древесины — это четверть мировых запасов.
Конечно, ресурсами нужно уметь правильно распорядиться, грамотно организовать энергетическое хозяйство. История знает немало примеров удачного использования энергоресурсов для экономического развития. В конце прошлого века рост нефтяной промышленности настолько подхлестнул американскую экономику, что страна ковбойских прерий стремительно превратилась в супердержаву. В наши дни нефтедобывающие страны Ближнего Востока наступают на пятки индустриальным гигантам.
Для российского ТЭКа ключевое значение имеет политика всемерного энергосбережения — от внедрения новых технологий до наведения элементарного порядка в энергохозяйстве.
Наша страна располагает единой электроэнергетической и нефтегазовой системой: густой и протяженной сетью линий электропередачи (общей протяженностью 1 млн км — почти в три раза больше, чем расстояние до Луны), магистральных газопроводов (140 000 км — 3,5 земных экватора), нефте- и продуктопроводов (65 000 км). В век усиления интеграции труда и торговли можно прогнозировать создание на этой основе единой энергосистемы Евразии, центром которой будет Россия. Это позволит получать доходы от транзита энергоресурсов, усилит геополитическую роль страны, ее возможность влиять на ход глобальных экономических и политических процессов.
Список литературы
1. Александров Ю. Нефтегазовый треугольник // Независимая газета. – 2001. – с.11.
2. Видяпин В.Н. Экономическая география России: Учебник / под общей редакцией акад. В.Н. Видяпина. – М.: ИНФРА-М, Рос. эк-я академия, 1999.-53 с.
3. Лиухно К. Российская нефть: производство и экспорт / Пер. с англ. В. Фаминского // «Вопросы экономики. — 2003. – с.136-146.
4. Фролов А. Российский газовый комплекс: к улучшению использования экспортного потенциала / А. Фролов // Рос. экономический журнал. — 2004. — №4. — с. 92-93.
5. Хрущев А.Т. Экономическая и социальная география России: Учебник для вузов / под ред. проф. А.Т. Хрущева. – М.: Дрофа, 2001. – 672 с.
6. Царегородцев Д. Российская нефтяная промышленность: торжество прагматизма? // Рынок ценных бумаг. – 2002. — №5. – с. 44-48.
7. Энергетическая стратегия России до 2020г., авторский коллектив под руководством Яновского А.Б., 2001 год
8. www.analitika.aton.ru
9. www.rossibneft.ru
10. www.opec.demo.metric.ru
www.ronl.ru
