Trudno przecenić wartość energii elektrycznej. Raczej podświadomie to nie doceniamy. W końcu prawie cały sprzęt wokół nas jest zasilany z sieci. Nie trzeba rozmawiać o elementarnym oświetleniu. Ale produkcja energii elektrycznej praktycznie nas nie interesuje. Skąd pochodzi i jak oszczędza się energię elektryczną (i ogólnie, czy można oszczędzać)? Ile naprawdę kosztuje wytwarzanie energii? A jak bezpieczny jest dla środowiska?
Wartość ekonomiczna
Z ławeczki szkolnej wiemy, że energia elektryczna jest jednym z głównych czynników pozwalających uzyskać wysoką wydajność pracy. Elektryczność jest rdzeniem wszelkiej ludzkiej działalności. Nie ma branży bez niej.
Rozwój tego przemysłu wskazuje na wysoką konkurencyjność państwa, charakteryzuje tempo wzrostu produkcji towarów i usług i prawie zawsze okazuje się problematycznym sektorem gospodarki. Koszty wytwarzania energii elektrycznej często sumują się z istotnymi inwestycjami początkowymi, które będą spłacać przez wiele lat. Pomimo wszystkich swoich zasobów Rosja nie jest wyjątkiem. Rzeczywiście znaczna część gospodarki składa się z energochłonnych gałęzi przemysłu.
Statystyki mówią nam, że w 2014 r. Produkcja energii elektrycznej przez Rosję nie osiągnęła jeszcze poziomu radzieckiego z 1990 r. W porównaniu z Chinami i USA Federacja Rosyjska produkuje odpowiednio 5 i 4 razy mniej energii elektrycznej. Dlaczego tak się dzieje? Eksperci twierdzą, że jest to oczywiste: najwyższe koszty nieprodukcyjne.
Kto zużywa prąd
Oczywiście odpowiedź jest oczywista: wszyscy. Ale teraz interesuje nas skala przemysłowa, co oznacza sektory, które przede wszystkim potrzebują energii elektrycznej. Główny udział przypada na przemysł - około 36%; Kompleks paliwowo-energetyczny (18%) i sektor mieszkaniowy (nieco ponad 15%). Pozostałe 31% wytwarzanej energii elektrycznej pochodzi z sektorów nieprodukcyjnych, transportu kolejowego i strat sieciowych.
Należy pamiętać, że w zależności od regionu znacząco zmienia się struktura konsumpcji. Tak więc na Syberii rzeczywiście ponad 60% energii elektrycznej jest zużywane przez przemysł oraz kompleks paliwowo-energetyczny. Ale w europejskiej części kraju, gdzie znajduje się więcej osad, sektor mieszkaniowy jest najpotężniejszym konsumentem.
Elektrownie są fundamentem przemysłu
Produkcja energii elektrycznej w Rosji jest realizowana przez prawie 600 elektrowni. Moc każdego z nich przekracza 5 MW. Łączna moc wszystkich elektrowni wynosi 218 GW. Jak zdobywamy prąd? W Rosji stosuje się następujące typy elektrowni:
- termiczny (ich udział w całkowitej wielkości produkcji wynosi około 68,5%);
- hydrauliczny (20,3%);
- atomowy (prawie 11%);
- alternatywa (0,2%).
Jeśli chodzi o alternatywne źródła energii elektrycznej, przychodzą na myśl romantyczne zdjęcia z wiatrakami i panelami słonecznymi. Jednak w niektórych warunkach i miejscowościach są to najbardziej opłacalne rodzaje produkcji energii elektrycznej.
Elektrownie cieplne
Historycznie elektrownie cieplne (TPP) zajmują ważne miejsce w procesie produkcyjnym. Na terytorium Rosji TPP wytwarzający energię elektryczną są klasyfikowane według następujących kryteriów:
- źródło energii - paliwa kopalne, energia geotermalna lub słoneczna;
- rodzaj wytwarzanej energii - ogrzewanie, kondensacja.
Innym ważnym wskaźnikiem jest stopień uczestnictwa w pokryciu harmonogramu obciążenia elektrycznego.Wyróżnia się tutaj podstawowe elektrownie cieplne o minimalnym czasie użytkowania 5000 godzin rocznie; półszczyt (nazywane są również manewrowymi) - 3000-4000 godzin rocznie; szczyt (używany tylko w godzinach szczytu) - 1500-2000 godzin rocznie.
Technologia produkcji energii z paliwa
Oczywiście głównie produkcja, przesył i wykorzystanie energii elektrycznej przez konsumentów odbywa się kosztem TPP działających na paliwach kopalnych. Wyróżniają się technologią produkcji:
- turbina parowa;
- olej napędowy;
- turbina gazowa;
- cykl łączony.
Najpopularniejsze są turbiny parowe. Działają na wszystkich rodzajach paliwa, w tym nie tylko na węgiel i gaz, ale także na oleju opałowym, torfie, łupkach, drewnie opałowym i odpadach drzewnych, a także na produktach przetworzonych.
Paliwa kopalne
Największy wielkość produkcji Energia elektryczna spada na Surgutskaya GRES-2, najpotężniejszy nie tylko na terytorium Federacji Rosyjskiej, ale także na całym kontynencie euroazjatyckim. Działając na gaz ziemny, wytwarza do 5600 MW energii elektrycznej. A z węgla, Elektrownia Rejonowa Rejfiańska ma największą moc - 3800 MW. Kostroma i Surgut GRES-1 zapewniają ponad 3000 MW. Należy zauważyć, że skrót GRES nie zmienił się od czasów Związku Radzieckiego. Oznacza elektrownię okręgową.
Podczas reformy przemysłu produkcji i dystrybucji energii elektrycznej w elektrowniach cieplnych powinno towarzyszyć techniczne wyposażenie istniejących stacji i ich przebudowa. Jednym z priorytetów jest budowa nowych mocy wytwórczych.
Odnawialna energia elektryczna
Energia elektryczna wytwarzana przez elektrownie wodne jest istotnym elementem stabilności zunifikowanego systemu energetycznego państwa. To elektrownie wodne mogą zwiększyć produkcję energii elektrycznej w ciągu kilku godzin.
Ogromny potencjał rosyjskiego przemysłu hydroenergetycznego polega na tym, że prawie 9% światowych zasobów wodnych znajduje się w tym kraju. Jest to drugi co do wielkości zasób wodny na świecie. Kraje takie jak Brazylia, Kanada i Stany Zjednoczone pozostają w tyle. Produkcja energii elektrycznej na świecie z powodu elektrowni wodnych jest nieco skomplikowana przez fakt, że najkorzystniejsze miejsca do ich budowy są znacznie usuwane z osiedli lub przedsiębiorstw przemysłowych.
Niemniej jednak dzięki energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowni wodnej krajowi udało się zaoszczędzić około 50 milionów ton paliwa. Gdyby udało się wykorzystać cały potencjał energii wodnej, Rosja mogłaby zaoszczędzić nawet 250 milionów ton. Jest to poważna inwestycja w ekologię kraju i elastyczną moc systemu energetycznego.
Stacje wodne
Budowa elektrowni wodnej rozwiązuje wiele problemów niezwiązanych z wytwarzaniem energii. Obejmuje to stworzenie systemów zaopatrzenia w wodę i urządzeń sanitarnych dla całych regionów, a także budowę sieci nawadniających, które są tak niezbędne dla rolnictwa, a także ochronę przeciwpowodziową itp. Ta ostatnia, nawiasem mówiąc, ma niemałe znaczenie dla bezpieczeństwa ludzi.
Produkcja, przesył i dystrybucja energii elektrycznej odbywa się obecnie w 102 elektrowniach wodnych, których moc jednostkowa przekracza 100 MW. Całkowita moc rosyjskich elektrowni wodnych zbliża się do 46 GW.
Kraje produkujące energię elektryczną regularnie sporządzają swoje oceny. Tak więc Rosja zajmuje obecnie 5 miejsce na świecie w produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Za najważniejsze obiekty należy uznać elektrownię wodną Zeya (jest to nie tylko pierwsza zbudowana na Dalekim Wschodzie, ale także dość mocna - 1330 MW), kaskada elektrowni Wołga-Kama (całkowita produkcja i przesył energii elektrycznej wynosi ponad 10,5 GW), elektrownia wodna Bureyskaya ( 2010 MW) itp. Osobno chcę zwrócić uwagę na elektrownię wodną Kaukazu. Spośród kilkudziesięciu pracowników w tym regionie najbardziej widoczna jest nowa (już uruchomiona) elektrownia wodna Kashhatau o mocy ponad 65 MW.
Na szczególną uwagę zasługują geotermalne elektrownie wodne na Kamczatce. Są to bardzo wydajne i mobilne stacje.
Najpotężniejsze elektrownie wodne
Jak już wspomniano, produkcja i wykorzystanie energii elektrycznej jest utrudnione przez oddalenie głównych odbiorców. Jednak państwo jest zajęte rozwojem tego przemysłu. Odbudowywane są nie tylko istniejące, ale także budowane są nowe elektrownie wodne. Muszą opanować górskie rzeki Kaukazu, wysokie wody Uralu, a także zasoby Półwyspu Kolskiego i Kamczatki. Wśród najsilniejszych wymieniamy kilka elektrowni wodnych.
Sayano-Shushenskaya im. P. S. Neporożny został zbudowany w 1985 roku na rzece Jenisej. Jego obecna moc nie osiągnęła jeszcze szacunkowej wartości 6000 MW w związku z odbudową i naprawą po wypadku w 2009 r.
Produkcja i zużycie energii elektrycznej w elektrowni wodnej w Krasnojarsku jest przeznaczone dla huty aluminium w Krasnojarsku. To jedyny „klient” elektrowni wodnej oddanej do użytku w 1972 roku. Jego moc znamionowa wynosi 6000 MW. Krasnojarska stacja hydroelektryczna jest jedyną, na której zainstalowana jest winda okrętowa. Zapewnia regularną nawigację po rzece Jenisej.
Elektrownia wodna Bratsk została oddana do użytku w 1967 roku. Jego tama zachodzi na rzekę Angarę w pobliżu miasta Brack. Podobnie jak stacja hydroelektryczna w Krasnojarsku, Bratskaya pracuje na potrzeby fabryki aluminium w Brack. Pozostawia wszystkie 4500 MW energii elektrycznej. A poeta Jewtuszenko poświęcił wiersz tej stacji hydroelektrycznej.
Na rzece Angara znajduje się kolejna stacja hydroelektryczna - Ust-Ilimskaya (moc nieco ponad 3800 MW). Jego budowa rozpoczęła się w 1963 roku, a zakończyła w 1979 roku. Następnie rozpoczęła się produkcja taniej energii elektrycznej dla głównych odbiorców: fabryki aluminium w Irkucku i Bracku, fabryka samolotów w Irkucku.
Elektrownia wodna Wołżska znajduje się na północ od Wołgogradu. Jego moc wynosi prawie 2600 MW. Ta największa elektrownia wodna w Europie działa od 1961 r. Niedaleko Togliatti funkcjonuje „najstarsza” z największych elektrowni wodnych Zhigulevskaya. Został oddany do użytku w 1957 roku. Zdolność elektrowni wodnej o mocy 2330 MW pokrywa zapotrzebowanie na energię elektryczną w centralnej części Rosji, na Uralu i środkowej Wołdze.
Ale produkcję energii elektrycznej potrzebnej na Dalekim Wschodzie zapewnia HPP Bureyskaya. Można powiedzieć, że wciąż jest dość „młoda” - uruchomienie nastąpiło dopiero w 2002 roku. Zainstalowana moc tej elektrowni wodnej wynosi 2010 MW energii elektrycznej.
Eksperymentalna morska elektrownia wodna
Wiele zatok oceanicznych i morskich ma również potencjał energii wodnej. Rzeczywiście różnica wysokości podczas przypływu w większości z nich przekracza 10 metrów. A to oznacza, że możesz wygenerować ogromną ilość energii. W 1968 r. Otwarto eksperymentalną stację pływową Kislogubskaya. Jego moc wynosi 1,7 MW.
Spokojny atom
Rosyjska energia jądrowa jest technologią pełnego cyklu: od wydobycia rudy uranu po wytwarzanie energii elektrycznej. Obecnie w kraju działają 33 jednostki energetyczne w 10 elektrowniach jądrowych. Całkowita zainstalowana moc wynosi nieco ponad 23 MW.
Maksymalna ilość energii jądrowej została wygenerowana w 2011 r. Liczba ta wyniosła 173 miliardy kW / h. Produkcja energii jądrowej na mieszkańca wzrosła o 1,5% w porównaniu z rokiem poprzednim.
Oczywiście priorytetowym obszarem rozwoju energii jądrowej jest bezpieczeństwo operacyjne. Ale w walce z globalnym ociepleniem elektrownie jądrowe odgrywają znaczącą rolę. Tak mówią ekolodzy, którzy podkreślają, że tylko w Rosji można zmniejszyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery o 210 milionów ton rocznie.
Energia jądrowa została rozwinięta głównie na północnym zachodzie i w europejskiej części Rosji. W 2012 r. Wszystkie elektrownie jądrowe wytwarzały około 17% całej wytwarzanej energii elektrycznej.
Elektrownie jądrowe Rosji
Największa elektrownia jądrowa w Rosji znajduje się w regionie Saratowa. Roczna wydajność elektrowni jądrowej Balakovo wynosi 30 miliardów kWh energii elektrycznej. W elektrowni jądrowej Beloyarsk (Region Sverdlovsk) obecnie działa tylko 3. jednostka. Ale nawet to pozwala nazwać go jednym z najpotężniejszych. Szybki MW reaktor neutronowy odbiera 600 MW energii elektrycznej.Należy zauważyć, że była to pierwsza szybka jednostka neutronowa na świecie zainstalowana do produkcji energii elektrycznej na skalę przemysłową.
Elektrownia Bilibino jest instalowana w Czukotce, która wytwarza 12 MW energii elektrycznej. A elektrownię Kalinin można uznać za niedawno zbudowaną. Pierwsza jednostka została oddana do użytku w 1984 r., A ostatnia (czwarta) dopiero w 2010 r. Łączna moc wszystkich jednostek energetycznych wynosi 1000 MW. W 2001 r. Zbudowano i oddano do eksploatacji elektrownię w Rostowie. Ponieważ drugi blok został podłączony w 2010 r., Jego zainstalowana moc przekroczyła 1000 MW, a wskaźnik wykorzystania mocy wyniósł 92,4%.
Energia wiatru
Potencjał ekonomiczny energii wiatrowej w Rosji szacuje się na 260 miliardów kW / h rocznie. To prawie 30% całej produkowanej dziś energii elektrycznej. Moc wszystkich turbin wiatrowych pracujących w kraju wynosi 16,5 MW energii.
Regiony takie jak oceany, podgórza i góry Uralu i Kaukazu są szczególnie korzystne dla rozwoju tego przemysłu.
