Страница:
Суммарная установленная мощность всех электростанций России в 1911 году была в 12 раз меньше, чем в Англии, в 7 раз меньше, чем в Германии, и в 40 раз меньше, чем в США. В конце 1913 года общая установленная мощность электростанций России достигла 1,1 млн кВт ч(из них 750 тыс. кВт приходилось на станции при промышленных предприятиях). Доля России в суммарном мировом производстве электроэнергии не превышала 5 % (около 2 млрд кВт. ч). При этом производство электроэнергии на ГЭС практически отсутствовало: в 1913 году установленная мощность всех имевшихся ГЭС с зарубежным оборудованием составила всего 16 тыс. кВт. Для выравнивания графика нагрузки в 1915 году пущена в эксплуатацию тепловая электростанция мощностью 600 кВт на дровах, работающая параллельно с пятью бодайбинскими ГЭС, и таким образом была создана первая в Сибири электроэнергетическая система.
К 1917 году в России имелись две небольшие энергосистемы. Одна из них, кабельная на 20 кВт, питалась от бакинских электростанций «Белый город» и «Биби-Эйбат» мощностью соответственно 36,5 и 11 тыс. кВт. Вторая энергосистема – московская – объединяла Московскую городскую электростанцию (МОГЭС-1) и станцию «Электропередача» (ГРЭС-3 им. Р. Э. Классона). Созданная в августе 1915 года энергосистема стала обеспечивать 20 % всей потребности в электроэнергии Москвы. До 1918 года в России не существовало какой-либо государственной программы использования энергетических ресурсов. На ТЭС, за исключением подмосковной электростанции «Электропередача», сжигалось только привозное высококачественное топливо. В западных и северо-западных районах страны ТЭС, принадлежащие, как правило, иностранцам, сжигали исключительно импортные угли – силезский и кардифский из Англии.
Добыча и использование местного топлива – торфа, подмосковного угля, уральских и сибирских углей – развивались недостаточно из-за монополистических тенденций, находившихся в руках иностранного капитала объединений, владевших большинством угольных шахт Донбасса и нефтяных промыслов Кавказа.
Мощным импульсом развития электрификации России после первой мировой войны и Октябрьской революции послужило принятие плана ГОЭЛРО в феврале 1921 года. Постановлением Совета Народных Комиссаров «О плане электрификации России» от 21 декабря 1921 года он был утвержден. В этом постановлении были намечены конкретные задачи в области электрификации страны, утвержден государственный план сооружения крупных районных электростанций, одобрена инициатива местных организаций по сооружению их на своих территориях.
В мире уже осваивались агрегаты мощностью 25, 50 и даже 100 тысяч киловатт с давлением пара в 100 и более атмосфер и температурой свыше 500 °C. Российские специалисты, начавшие развитие энергетики на базе импортного оборудования, вынуждены были руководствоваться решением Совнаркома, запрещающим к установке в энергосистемах, создаваемых в центрах промышленных нагрузок, единичных мощностей свыше 10 % мощности создаваемой системы. На это годились только маломощные агрегаты с параметрами пара на уровне 39 атмосфер и 450 °C. Созданные на небольшом расстоянии друг от друга энергосистемы объединялись, повышая тем самым надежность и увеличивая суммарную мощность, что позволяло использовать возрастающие единичные мощности и параметры теплоносителя.
Перешагивая при объединении энергосистем через часовые пояса, российские энергетики, постоянно ограничиваемые в средствах, получили возможность использовать в часы максимальных нагрузок мощности соседние энергосистемы, уже прошедшие максимум. Это еще более снижало необходимый резерв.
Так была решена проблема достижения мирового уровня надежности энергоснабжения в условиях практически полного отсутствия резервных мощностей. Это позволило высвободить для других нужд страны средства, соизмеримые с затратами на создание порядка 50 млн кВт.
Но кроме надежности энергоснабжения государство требовало еще и мирового уровня эффективности производства. Оценочным показателем здесь была эффективность использования топлива на единицу отпущенной электрической энергии. Применяемый состав оборудования позволял иметь этот показатель на уровне 450–500 г на каждый отпущенный киловатт-час, что было на 100–150 г выше мирового уровня.
Но и эта задача нашла решение, которое практически не требовало затрат. В системе отраслевого управления экономикой рядом с отраслью «электроэнергетика» работала отрасль «коммунальное хозяйство», одной из задач которой было обеспечение надежного теплоснабжения городов. На строительство котельных средств катастрофически не хватало, города отапливались большей частью домовыми котельными, а то и вовсе квартирными печами.
И энергетиков осенило. «Друзья коммунальщики, – обратились они к товарищам по несчастью, – пустите наше довольно грязное производство в города. Мы придумали электростанцию с красивым названием „Теплоэлектроцентраль“. Сейчас в наших турбинах пар расширяется до 0,035—0,040 атмосферы. Это соответствует глубокому вакууму, и он полностью теряет товарные свойства, но уносит в окружающую среду огромное количество тепла. Это самая большая его потеря в цикле производства электроэнергии. Мы прекратим на ТЭЦ расширение части пара на уровне 1,5–2,0 атмосферы, а это как раз то, что нужно вам для отопления городов. За счет этого снизим удельный расход топлива на отпущенный киловатт-час, а вы получите бесплатный для вас источник тепла с ценой на уровне, установленном государством для коммунального сектора.»
Сделка была взаимовыгодной и состоялась. Отрасль «коммунальное хозяйство» осталась ответственной за теплоснабжение городов, но там, где обосновалось строительство ТЭЦ, магистральные сети строили и эксплуатировали энергетики. Процесс этот развивался и в советское время, практически на базе каждой конденсационной турбины была создана теплофикационная, которой не знает мировая практика. Так родилась единая энергосистема страны (ЕЭС), обеспечивающая мировой уровень надежности энергоснабжения потребителей в условиях крайне низкого уровня резерва мощностей. Большая часть мощностей ЕЭС базируется на тепловых нагрузках городов и промышленности, что обеспечивает ей высокую эффективность производства электрической энергии.
Уже в 1946 году суммарная мощность электростанций СССР достигла довоенного уровня. Переход к следующему этапу развития энергетики был связан с вводом в эксплуатацию мощных волжских ГЭС и дальних линий электропередачи 400–500 кВт. В 1956 году была введена в эксплуатацию первая линия электропередачи 400 кВт Куйбышев-Москва. С вводом в 1958–1959 годах участков линии электропередачи Куйбышев-Урал произошло объединение энергосистем Центра, Предуралья и Урала. В 1959 году была сооружена первая цепь электропередачи 500 кВт Волгоград-Москва и в состав ОЭС Центра вошла Волгоградская энергосистема; в 1960 году произошло объединение энергосистем Центрально-Черноземной зоны.
Во второй половине 50-х годов было завершено объединение энергосистем Закавказья, осуществлялся процесс объединения энергосистем Северо-запада, Средней Волги и Северного Кавказа. С 1960 года началось формирование ОЭС Сибири и Средней Азии.
Создание Единой энергетической системы в СССР было важным положительным итогом развития электроэнергетики страны. К моменту распада СССР (декабрь 1991 года), ЕЭС представляла собой крупную электроэнергетическую систему, включающую 9 объединенных энергосистем (ОЭС), состоящих из 94 районных (РЭС). В последующие 5–7 лет намечалось присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Средней Азии, до 2010 года – присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Востока. Установленная мощность электростанций ЕЭС СССР на 01.01.91 достигла 288,6 млн кВт, производство электроэнергии за 1990 год составило 1528,7 млрд кВт, из них 211,2 млрд кВт было выработано на АЭС; 187,2 млрд кВт – на ГЭС, и 1130,3 млрд кВт – на ТЭС.
ЕЭС СССР имела развитые связи со странами Восточной Европы – Польшей, Венгрией, Румынией, Болгарией – и через энергосистемы этих стран, с Германией, Австрией, Югославией и Грецией, Финляндией (через вставку постоянного тока), а также связи с Норвегией, Турцией, Ираном, Афганистаном и Монголией. Рассматривались возможности строительства других межгосударственных высоковольтных линий электропередачи.
В настоящее время на территории Российской Федерации сформирована ЕЭС России, в составе которой работают параллельно шесть объединенных энергосистем (ОЭС): Северо-запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа и Сибири (60 % всех электростанций бывшего СССР).
Сегодня в Российской Федерации работают свыше 30 тепловых электростанций, мощность которых превышает млн киловатт. В их числе Сургутская ГРЭС с блоками по 800 тыс. кВт (мощность 4800 тыс. кВт) и Рефтинская ГРЭС с блоками по 500 тыс. кВт (мощность 3800 тыс. кВт). Крупнейшая единичная мощность агрегата тепловой электростанции составляет 1200 тыс. кВт. 33, 6 % мощностей тепловых электростанций работают на давлении 24 МПа (250 атмосфер), и 49,4 % – на давлении 13 МПа. Семь российских ТЭЦ имеют мощность свыше млн киловатт.
Самыми крупными из 13 ГЭС, имеющих мощность свыше миллиона киловатт, являются Саяно-Шушенская и Красноярская ГЭС на Енисее мощностью соответственно 6 400 и 6 000 тыс. кВт. Только эти две электростанции производят энергии больше, чем вся энергетика СССР в 1950 году.
В декабре 1992 года было зарегистрировано Российское акционерное общество энергетики и электрификации (РАО «ЕЭС России»). В его уставный капитал было предусмотрено передать из районных энергосистем крупные электростанции (тепловые электростанции мощностью 1 000 МВт и более, гидроэлектростанции – 300 МВт и более), магистральные высоковольтные линии электропередачи, формирующие Единую энергетическую систему Российской Федерации, центральное и региональные диспетчерские управления, научно-исследовательские и проектные организации, не менее 49 % акций каждого из 72 региональных акционерных обществ энергетики и электрификации (АО-энерго), образованных на базе региональных энергосистем.
Все атомные электростанции находятся под контролем государственного концерна «Росэнергоатом», отвечающего за их развитие и безопасное функционирование.
Установленная мощность электростанций России на 01.01.2000 г. составляет 205,4 млн кВт. В 1999 г. выработано 845,4 млрд кВт электроэнергии (в 1990 г. – 1082 млрд кВтч). Производство электроэнергии на АЭС в 1999 г. выросло на 15,6 % по сравнению с 1998 г. и составило 120,0 млрд кВт•ч. Это соответствует выработке, достигнутой в 1990–1991 гг. Производство электроэнергии на ГЭС осталось примерно на уровне 1997 г. (рост на 0,9 %) – 160,9 млрд кВт•ч, но снизилось по сравнению с 1995 г. почти на 17 млрд кВт•ч, что объясняется маловодностью рек практически на всей территории страны в течение последних четырех лет. Доля выработки электроэнергии на ТЭС составила около 67 % от суммарного производства или 562,6 млрд кВт•ч, из которых около 300 млрд кВт•ч приходится на ТЭЦ.
Электроэнергетика является и основным поставщиком теплоэнергии. Это одна из важнейших отраслей жизнеобеспечения населения и промышленности. Именно поэтому ей уделяется особое внимание. Около 2/3 потребности страны в тепле и примерно 1/3 потребности в электроэнергии обеспечиваются за счет теплофикации и централизованного теплоснабжения. По суммарной величине отпускаемого тепла, масштабам комбинированного производства тепловой и электрической энергии, по протяженности тепловых сетей Россия совместно с другими государствами СНГ превосходит все остальные страны мира, вместе взятые. На долю России приходится 75 % общей годовой поставки тепла от ТЭЦ бывшего СССР. Годовая экономия топлива на ТЭЦ превышает 25 млн т у. т. в год.
Основным видом ТЭЦ являются паротурбинные комплексы единичной мощностью 80—250 мВт. Более 50 ТЭЦ имеют мощность 300-1000 МВт и выше. Технологическое оборудование на большинстве станций совсем изношено и требует замены. В настоящее время в России построено и эксплуатируется более 260 тыс. км водяных теплосетей диаметром 50-1400 мм. Состояние большинства сетей неудовлетворительное. Потери тепла в них эквивалентны почти 50 млн т у. т., что в 2 раза превышает экономию от комбинированного производства тепла и электроэнергии.
Экономия в системах централизованного теплоснабжения может составлять 100–130 млн т у. т. в год. Осуществление комплекса энергосберегающих мероприятий во всей технологической цепочке производство – транспорт – потребление теплоэнергии позволило бы сократить годовое потребление топлива на нужды теплоснабжения примерно на 40 %, что составляет около 200 млн т у. т.
Энергоснабжение потребителей осуществлялось в условиях потребления энергии на уровне, превышающем платежеспособность предприятий производственной сферы экономики, особенно финансируемых из федерального и местного бюджетов. Результатом явился рост задолженности потребителей, которая достигла на 01.12.1999 г. 275 млрд рублей. В то же время в 1999 г. было оплачено 96 % стоимости отпущенной электро– и теплоэнергии (в 1998 г. – 87 %), при этом уровень расчетов, осуществляемых за счет денежных средств, увеличился до 34 % по сравнению с 21 % в 1998 г.
Тем не менее даже при имеющихся задолженностях РАО «ЕЭС России» и предприятия электроэнергетики надежно обеспечили энергоснабжение всего народного хозяйства и населения России. Единая энергетическая система только 82,7 % календарного времени против 92 % в 1998 г. работала с нормальной частотой тока. В течение года ограничения потребителей по мощности составляли от 2,5 до 9 млн кВт. Недостаточность обогрева теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения составила от 10 до 50 °C.
Трудности с энергоснабжением национальной экономики в 1999 г. в основном определялись недостаточным обеспечением топливом электростанций АО-«Энерго» и особенно федеральных электростанций РАО «ЕЭС России». Уровень закупки топлива в 1999 г. был ниже уровня 1998 года – угля на 6 млн т (на 5 %) и мазута на 2,5 млн т (на 17 %), что не позволило обеспечить топливом электростанции в установленных объемах ни к 1 октября, ни к 1 декабря 1999 года. Особенно это коснулось запасов федеральных электростанций, которые достигли в октябре—ноябре всего 20–30 % от необходимого количества. В ряде регионов (Архангельская и Ульяновская области, Сахалин, Камчатка, Хабаровский и Приморский края) запасы топлива составляли 50–70 % от запланированного.
Установленная мощность предприятий электроэнергетики России уменьшилось на 0,8 млн кВт (0,4 %) по сравнению с 1990 г. Сокращение объема производства привело к снижению расхода топлива на ТЭС. Расход топлива по сравнению с 1990 г. снизился более чем на четверть. Существенно изменилась и структура топливного баланса тепловых электростанций. Главной проблемой, влияющей на надежное электроснабжение страны, в ближайшие годы станет износ основных фондов отрасли вследствие недостатка инвестиций.
На электростанциях России мощности, достигшие предельных наработок, в 2000 г. составят около 50 млн кВт, а в 2005 году – примерно 80 млн кВт, или более 30 % установленной мощности всех электростанций страны. Если не принять радикальные меры сейчас, то уже к 2002–2005 гг. значительный в настоящее время резерв в большинстве ОЭС и ЕЭС России в целом будет исчерпан. К 2005 г. эти ресурсы составят около 55 млн кВт мощностей тепловых электростанций, являющихся основой электроэнергетики, возникнет необходимость ограничения потребителей по электроэнергии и мощности. Ввод новых мощностей замедляется из-за недостаточности капитальных вложений.
В электроэнергетике России прослеживается устойчивая динамика улучшения основных экологических показателей. Так, в 1997 г. по отношению к 1996 г. сокращены выбросы вредных веществ в атмосферу на 320,8 тыс. т (на 6,8 %), суммарный объем которых составил 4427,7 тыс. т, в том числе сернистого ангидрида – 1833,02 тыс. т, оксида углерода – 254,4 тыс. т, оксидов азота – 1054,7 тыс. т, углеводородов – 4,03 тыс. т, твердых частиц – 1239,122 тыс. т.
Увеличился уровень улавливания и очистки вредных веществ дымовых газов, составивший в целом 85,2 % против 84,8 % в 1996 г., эффективность золоулавливания повысилась в среднем до 95,3 %. Количество микроэлементов, содержащихся в твердой фазе, в большинстве случаев находится на уровне 0,01-0,05 ингредиентов к максимальным разовым показателям ПДК, а выбросы от электростанций составили около 73 % и не превышают допустимые концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха.
В рамках «Экологической программы тепловых и гидравлических электростанций на период до 2005 года», разработанной РАО «ЕЭС России», на 8 электростанциях проведены реконструкция и модернизация оборудования, на 17 осуществлены мероприятия по подавлению оксидов азота и серы. Совместно с конверсионными оборонными предприятиями разработаны и внедрены новые высокоэффективные установки по улавливанию золы из дымовых газов, испытан батарейный эмульгатор в системе очистки сбросного вентиляционного воздуха подачи топлива на экспериментальной ТЭЦ СибВТИ, КПД которого достиг 98–99 %. Подготовлены типовые технические проекты устройств для предварительной ионизации газов в электрофильтрах для электростанций, работающих на канско-ачинских углях.
Электроэнергетика является одним из основных потребителей свежей воды, используемой в технологических процессах и оборотных системах, при этом 90 % воды возвращается в поверхностные водоемы без изменения ее качества по содержанию вредных веществ. Экологическая безопасность в электроэнергетике и теплоснабжении неразрывно связана с энергосбережением, основанном на внедрении прогрессивных технологий, сжигания органического топлива и изменения структуры его потребления. В топливном балансе ТЭС, потребляющих 46 % от расходуемого в России котельно-печного топлива (свыше 280 млн т у. т. в год), доля природного газа составляет 64 %, угля – 29 %, мазута – 7 %, что в общем соответствует общемировой тенденции перехода на газообразное топливо.
В настоящее время создаются принципиально новые виды тепловых энергетических установок. В частности к ним относятся: газотурбинные электростанции, парогазотурбинные установки, магнитогидродинамические (МГД) генераторы.
Важнейшей тенденцией развития электроэнергетики считается объединение электростанций в энергосистемы – взаимообусловленное сочетание электростанций разных типов, расположенных в разных частях страны, объединенных высоковольтными линиями и работающих на общую нагрузку.
В пределах энергосистемы осуществляется производство, передача и распределение электроэнергии между потребителями. Протяженность всех электросетей России – более 1 млн км, в том числе высоковольтных ЛЭП (более 400 тыс. В) более 50 тыс. км. Функционирует ЕЭС России (80 % мощности всех электростанций страны). Всего в России 70 районных энергосистем. Они образуют несколько ОЭС (объединенных энергосистем). Крупнейшие из них – Центр, Сибирь, Урал. Изолированной является ОЭС Дальнего Востока. РАО «ЕЭС РФ» контролирует более 90 % мощностей электростанций страны.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Тема № 15
ПЛАН
1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС РОССИИ КАК ЧАСТЬ МИРОВОГО ХОЗЯЙСТВА
2. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ РОССИИ – ГРАДООБРАЗУЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ
К 1917 году в России имелись две небольшие энергосистемы. Одна из них, кабельная на 20 кВт, питалась от бакинских электростанций «Белый город» и «Биби-Эйбат» мощностью соответственно 36,5 и 11 тыс. кВт. Вторая энергосистема – московская – объединяла Московскую городскую электростанцию (МОГЭС-1) и станцию «Электропередача» (ГРЭС-3 им. Р. Э. Классона). Созданная в августе 1915 года энергосистема стала обеспечивать 20 % всей потребности в электроэнергии Москвы. До 1918 года в России не существовало какой-либо государственной программы использования энергетических ресурсов. На ТЭС, за исключением подмосковной электростанции «Электропередача», сжигалось только привозное высококачественное топливо. В западных и северо-западных районах страны ТЭС, принадлежащие, как правило, иностранцам, сжигали исключительно импортные угли – силезский и кардифский из Англии.
Добыча и использование местного топлива – торфа, подмосковного угля, уральских и сибирских углей – развивались недостаточно из-за монополистических тенденций, находившихся в руках иностранного капитала объединений, владевших большинством угольных шахт Донбасса и нефтяных промыслов Кавказа.
Мощным импульсом развития электрификации России после первой мировой войны и Октябрьской революции послужило принятие плана ГОЭЛРО в феврале 1921 года. Постановлением Совета Народных Комиссаров «О плане электрификации России» от 21 декабря 1921 года он был утвержден. В этом постановлении были намечены конкретные задачи в области электрификации страны, утвержден государственный план сооружения крупных районных электростанций, одобрена инициатива местных организаций по сооружению их на своих территориях.
В мире уже осваивались агрегаты мощностью 25, 50 и даже 100 тысяч киловатт с давлением пара в 100 и более атмосфер и температурой свыше 500 °C. Российские специалисты, начавшие развитие энергетики на базе импортного оборудования, вынуждены были руководствоваться решением Совнаркома, запрещающим к установке в энергосистемах, создаваемых в центрах промышленных нагрузок, единичных мощностей свыше 10 % мощности создаваемой системы. На это годились только маломощные агрегаты с параметрами пара на уровне 39 атмосфер и 450 °C. Созданные на небольшом расстоянии друг от друга энергосистемы объединялись, повышая тем самым надежность и увеличивая суммарную мощность, что позволяло использовать возрастающие единичные мощности и параметры теплоносителя.
Перешагивая при объединении энергосистем через часовые пояса, российские энергетики, постоянно ограничиваемые в средствах, получили возможность использовать в часы максимальных нагрузок мощности соседние энергосистемы, уже прошедшие максимум. Это еще более снижало необходимый резерв.
Так была решена проблема достижения мирового уровня надежности энергоснабжения в условиях практически полного отсутствия резервных мощностей. Это позволило высвободить для других нужд страны средства, соизмеримые с затратами на создание порядка 50 млн кВт.
Но кроме надежности энергоснабжения государство требовало еще и мирового уровня эффективности производства. Оценочным показателем здесь была эффективность использования топлива на единицу отпущенной электрической энергии. Применяемый состав оборудования позволял иметь этот показатель на уровне 450–500 г на каждый отпущенный киловатт-час, что было на 100–150 г выше мирового уровня.
Но и эта задача нашла решение, которое практически не требовало затрат. В системе отраслевого управления экономикой рядом с отраслью «электроэнергетика» работала отрасль «коммунальное хозяйство», одной из задач которой было обеспечение надежного теплоснабжения городов. На строительство котельных средств катастрофически не хватало, города отапливались большей частью домовыми котельными, а то и вовсе квартирными печами.
И энергетиков осенило. «Друзья коммунальщики, – обратились они к товарищам по несчастью, – пустите наше довольно грязное производство в города. Мы придумали электростанцию с красивым названием „Теплоэлектроцентраль“. Сейчас в наших турбинах пар расширяется до 0,035—0,040 атмосферы. Это соответствует глубокому вакууму, и он полностью теряет товарные свойства, но уносит в окружающую среду огромное количество тепла. Это самая большая его потеря в цикле производства электроэнергии. Мы прекратим на ТЭЦ расширение части пара на уровне 1,5–2,0 атмосферы, а это как раз то, что нужно вам для отопления городов. За счет этого снизим удельный расход топлива на отпущенный киловатт-час, а вы получите бесплатный для вас источник тепла с ценой на уровне, установленном государством для коммунального сектора.»
Сделка была взаимовыгодной и состоялась. Отрасль «коммунальное хозяйство» осталась ответственной за теплоснабжение городов, но там, где обосновалось строительство ТЭЦ, магистральные сети строили и эксплуатировали энергетики. Процесс этот развивался и в советское время, практически на базе каждой конденсационной турбины была создана теплофикационная, которой не знает мировая практика. Так родилась единая энергосистема страны (ЕЭС), обеспечивающая мировой уровень надежности энергоснабжения потребителей в условиях крайне низкого уровня резерва мощностей. Большая часть мощностей ЕЭС базируется на тепловых нагрузках городов и промышленности, что обеспечивает ей высокую эффективность производства электрической энергии.
Уже в 1946 году суммарная мощность электростанций СССР достигла довоенного уровня. Переход к следующему этапу развития энергетики был связан с вводом в эксплуатацию мощных волжских ГЭС и дальних линий электропередачи 400–500 кВт. В 1956 году была введена в эксплуатацию первая линия электропередачи 400 кВт Куйбышев-Москва. С вводом в 1958–1959 годах участков линии электропередачи Куйбышев-Урал произошло объединение энергосистем Центра, Предуралья и Урала. В 1959 году была сооружена первая цепь электропередачи 500 кВт Волгоград-Москва и в состав ОЭС Центра вошла Волгоградская энергосистема; в 1960 году произошло объединение энергосистем Центрально-Черноземной зоны.
Во второй половине 50-х годов было завершено объединение энергосистем Закавказья, осуществлялся процесс объединения энергосистем Северо-запада, Средней Волги и Северного Кавказа. С 1960 года началось формирование ОЭС Сибири и Средней Азии.
Создание Единой энергетической системы в СССР было важным положительным итогом развития электроэнергетики страны. К моменту распада СССР (декабрь 1991 года), ЕЭС представляла собой крупную электроэнергетическую систему, включающую 9 объединенных энергосистем (ОЭС), состоящих из 94 районных (РЭС). В последующие 5–7 лет намечалось присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Средней Азии, до 2010 года – присоединение к ЕЭС СССР ОЭС Востока. Установленная мощность электростанций ЕЭС СССР на 01.01.91 достигла 288,6 млн кВт, производство электроэнергии за 1990 год составило 1528,7 млрд кВт, из них 211,2 млрд кВт было выработано на АЭС; 187,2 млрд кВт – на ГЭС, и 1130,3 млрд кВт – на ТЭС.
ЕЭС СССР имела развитые связи со странами Восточной Европы – Польшей, Венгрией, Румынией, Болгарией – и через энергосистемы этих стран, с Германией, Австрией, Югославией и Грецией, Финляндией (через вставку постоянного тока), а также связи с Норвегией, Турцией, Ираном, Афганистаном и Монголией. Рассматривались возможности строительства других межгосударственных высоковольтных линий электропередачи.
В настоящее время на территории Российской Федерации сформирована ЕЭС России, в составе которой работают параллельно шесть объединенных энергосистем (ОЭС): Северо-запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа и Сибири (60 % всех электростанций бывшего СССР).
Сегодня в Российской Федерации работают свыше 30 тепловых электростанций, мощность которых превышает млн киловатт. В их числе Сургутская ГРЭС с блоками по 800 тыс. кВт (мощность 4800 тыс. кВт) и Рефтинская ГРЭС с блоками по 500 тыс. кВт (мощность 3800 тыс. кВт). Крупнейшая единичная мощность агрегата тепловой электростанции составляет 1200 тыс. кВт. 33, 6 % мощностей тепловых электростанций работают на давлении 24 МПа (250 атмосфер), и 49,4 % – на давлении 13 МПа. Семь российских ТЭЦ имеют мощность свыше млн киловатт.
Самыми крупными из 13 ГЭС, имеющих мощность свыше миллиона киловатт, являются Саяно-Шушенская и Красноярская ГЭС на Енисее мощностью соответственно 6 400 и 6 000 тыс. кВт. Только эти две электростанции производят энергии больше, чем вся энергетика СССР в 1950 году.
В декабре 1992 года было зарегистрировано Российское акционерное общество энергетики и электрификации (РАО «ЕЭС России»). В его уставный капитал было предусмотрено передать из районных энергосистем крупные электростанции (тепловые электростанции мощностью 1 000 МВт и более, гидроэлектростанции – 300 МВт и более), магистральные высоковольтные линии электропередачи, формирующие Единую энергетическую систему Российской Федерации, центральное и региональные диспетчерские управления, научно-исследовательские и проектные организации, не менее 49 % акций каждого из 72 региональных акционерных обществ энергетики и электрификации (АО-энерго), образованных на базе региональных энергосистем.
Все атомные электростанции находятся под контролем государственного концерна «Росэнергоатом», отвечающего за их развитие и безопасное функционирование.
Установленная мощность электростанций России на 01.01.2000 г. составляет 205,4 млн кВт. В 1999 г. выработано 845,4 млрд кВт электроэнергии (в 1990 г. – 1082 млрд кВтч). Производство электроэнергии на АЭС в 1999 г. выросло на 15,6 % по сравнению с 1998 г. и составило 120,0 млрд кВт•ч. Это соответствует выработке, достигнутой в 1990–1991 гг. Производство электроэнергии на ГЭС осталось примерно на уровне 1997 г. (рост на 0,9 %) – 160,9 млрд кВт•ч, но снизилось по сравнению с 1995 г. почти на 17 млрд кВт•ч, что объясняется маловодностью рек практически на всей территории страны в течение последних четырех лет. Доля выработки электроэнергии на ТЭС составила около 67 % от суммарного производства или 562,6 млрд кВт•ч, из которых около 300 млрд кВт•ч приходится на ТЭЦ.
Электроэнергетика является и основным поставщиком теплоэнергии. Это одна из важнейших отраслей жизнеобеспечения населения и промышленности. Именно поэтому ей уделяется особое внимание. Около 2/3 потребности страны в тепле и примерно 1/3 потребности в электроэнергии обеспечиваются за счет теплофикации и централизованного теплоснабжения. По суммарной величине отпускаемого тепла, масштабам комбинированного производства тепловой и электрической энергии, по протяженности тепловых сетей Россия совместно с другими государствами СНГ превосходит все остальные страны мира, вместе взятые. На долю России приходится 75 % общей годовой поставки тепла от ТЭЦ бывшего СССР. Годовая экономия топлива на ТЭЦ превышает 25 млн т у. т. в год.
Основным видом ТЭЦ являются паротурбинные комплексы единичной мощностью 80—250 мВт. Более 50 ТЭЦ имеют мощность 300-1000 МВт и выше. Технологическое оборудование на большинстве станций совсем изношено и требует замены. В настоящее время в России построено и эксплуатируется более 260 тыс. км водяных теплосетей диаметром 50-1400 мм. Состояние большинства сетей неудовлетворительное. Потери тепла в них эквивалентны почти 50 млн т у. т., что в 2 раза превышает экономию от комбинированного производства тепла и электроэнергии.
Экономия в системах централизованного теплоснабжения может составлять 100–130 млн т у. т. в год. Осуществление комплекса энергосберегающих мероприятий во всей технологической цепочке производство – транспорт – потребление теплоэнергии позволило бы сократить годовое потребление топлива на нужды теплоснабжения примерно на 40 %, что составляет около 200 млн т у. т.
Энергоснабжение потребителей осуществлялось в условиях потребления энергии на уровне, превышающем платежеспособность предприятий производственной сферы экономики, особенно финансируемых из федерального и местного бюджетов. Результатом явился рост задолженности потребителей, которая достигла на 01.12.1999 г. 275 млрд рублей. В то же время в 1999 г. было оплачено 96 % стоимости отпущенной электро– и теплоэнергии (в 1998 г. – 87 %), при этом уровень расчетов, осуществляемых за счет денежных средств, увеличился до 34 % по сравнению с 21 % в 1998 г.
Тем не менее даже при имеющихся задолженностях РАО «ЕЭС России» и предприятия электроэнергетики надежно обеспечили энергоснабжение всего народного хозяйства и населения России. Единая энергетическая система только 82,7 % календарного времени против 92 % в 1998 г. работала с нормальной частотой тока. В течение года ограничения потребителей по мощности составляли от 2,5 до 9 млн кВт. Недостаточность обогрева теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения составила от 10 до 50 °C.
Трудности с энергоснабжением национальной экономики в 1999 г. в основном определялись недостаточным обеспечением топливом электростанций АО-«Энерго» и особенно федеральных электростанций РАО «ЕЭС России». Уровень закупки топлива в 1999 г. был ниже уровня 1998 года – угля на 6 млн т (на 5 %) и мазута на 2,5 млн т (на 17 %), что не позволило обеспечить топливом электростанции в установленных объемах ни к 1 октября, ни к 1 декабря 1999 года. Особенно это коснулось запасов федеральных электростанций, которые достигли в октябре—ноябре всего 20–30 % от необходимого количества. В ряде регионов (Архангельская и Ульяновская области, Сахалин, Камчатка, Хабаровский и Приморский края) запасы топлива составляли 50–70 % от запланированного.
Установленная мощность предприятий электроэнергетики России уменьшилось на 0,8 млн кВт (0,4 %) по сравнению с 1990 г. Сокращение объема производства привело к снижению расхода топлива на ТЭС. Расход топлива по сравнению с 1990 г. снизился более чем на четверть. Существенно изменилась и структура топливного баланса тепловых электростанций. Главной проблемой, влияющей на надежное электроснабжение страны, в ближайшие годы станет износ основных фондов отрасли вследствие недостатка инвестиций.
На электростанциях России мощности, достигшие предельных наработок, в 2000 г. составят около 50 млн кВт, а в 2005 году – примерно 80 млн кВт, или более 30 % установленной мощности всех электростанций страны. Если не принять радикальные меры сейчас, то уже к 2002–2005 гг. значительный в настоящее время резерв в большинстве ОЭС и ЕЭС России в целом будет исчерпан. К 2005 г. эти ресурсы составят около 55 млн кВт мощностей тепловых электростанций, являющихся основой электроэнергетики, возникнет необходимость ограничения потребителей по электроэнергии и мощности. Ввод новых мощностей замедляется из-за недостаточности капитальных вложений.
В электроэнергетике России прослеживается устойчивая динамика улучшения основных экологических показателей. Так, в 1997 г. по отношению к 1996 г. сокращены выбросы вредных веществ в атмосферу на 320,8 тыс. т (на 6,8 %), суммарный объем которых составил 4427,7 тыс. т, в том числе сернистого ангидрида – 1833,02 тыс. т, оксида углерода – 254,4 тыс. т, оксидов азота – 1054,7 тыс. т, углеводородов – 4,03 тыс. т, твердых частиц – 1239,122 тыс. т.
Увеличился уровень улавливания и очистки вредных веществ дымовых газов, составивший в целом 85,2 % против 84,8 % в 1996 г., эффективность золоулавливания повысилась в среднем до 95,3 %. Количество микроэлементов, содержащихся в твердой фазе, в большинстве случаев находится на уровне 0,01-0,05 ингредиентов к максимальным разовым показателям ПДК, а выбросы от электростанций составили около 73 % и не превышают допустимые концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха.
В рамках «Экологической программы тепловых и гидравлических электростанций на период до 2005 года», разработанной РАО «ЕЭС России», на 8 электростанциях проведены реконструкция и модернизация оборудования, на 17 осуществлены мероприятия по подавлению оксидов азота и серы. Совместно с конверсионными оборонными предприятиями разработаны и внедрены новые высокоэффективные установки по улавливанию золы из дымовых газов, испытан батарейный эмульгатор в системе очистки сбросного вентиляционного воздуха подачи топлива на экспериментальной ТЭЦ СибВТИ, КПД которого достиг 98–99 %. Подготовлены типовые технические проекты устройств для предварительной ионизации газов в электрофильтрах для электростанций, работающих на канско-ачинских углях.
Электроэнергетика является одним из основных потребителей свежей воды, используемой в технологических процессах и оборотных системах, при этом 90 % воды возвращается в поверхностные водоемы без изменения ее качества по содержанию вредных веществ. Экологическая безопасность в электроэнергетике и теплоснабжении неразрывно связана с энергосбережением, основанном на внедрении прогрессивных технологий, сжигания органического топлива и изменения структуры его потребления. В топливном балансе ТЭС, потребляющих 46 % от расходуемого в России котельно-печного топлива (свыше 280 млн т у. т. в год), доля природного газа составляет 64 %, угля – 29 %, мазута – 7 %, что в общем соответствует общемировой тенденции перехода на газообразное топливо.
В настоящее время создаются принципиально новые виды тепловых энергетических установок. В частности к ним относятся: газотурбинные электростанции, парогазотурбинные установки, магнитогидродинамические (МГД) генераторы.
Важнейшей тенденцией развития электроэнергетики считается объединение электростанций в энергосистемы – взаимообусловленное сочетание электростанций разных типов, расположенных в разных частях страны, объединенных высоковольтными линиями и работающих на общую нагрузку.
В пределах энергосистемы осуществляется производство, передача и распределение электроэнергии между потребителями. Протяженность всех электросетей России – более 1 млн км, в том числе высоковольтных ЛЭП (более 400 тыс. В) более 50 тыс. км. Функционирует ЕЭС России (80 % мощности всех электростанций страны). Всего в России 70 районных энергосистем. Они образуют несколько ОЭС (объединенных энергосистем). Крупнейшие из них – Центр, Сибирь, Урал. Изолированной является ОЭС Дальнего Востока. РАО «ЕЭС РФ» контролирует более 90 % мощностей электростанций страны.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. География: Еженедельное приложение к газете «Первое сентября». Материалы 1993–2002.
2. География в школе. Материалы 1990–2002.
3. Курицын И. И., Волгин А. В., Юпатова В. Н. Российская Федерация: социально-экономическая география. М., 2001.
4. Родионова И. А. Экономическая география и региональная экономика. М., 2002.
5. Россия. Энциклопедический справочник / под ред. Горкина А. П. М., 1998.
6. Экономическая география России / под ред. Видяпина В. И. М., 2002.
7. Экономическая география России / под ред. Морозовой Т. Г. М., 2002.
8. Экономическая и социальная география России / под ред. Хрущева А. Т. М., 2001.
2. География в школе. Материалы 1990–2002.
3. Курицын И. И., Волгин А. В., Юпатова В. Н. Российская Федерация: социально-экономическая география. М., 2001.
4. Родионова И. А. Экономическая география и региональная экономика. М., 2002.
5. Россия. Энциклопедический справочник / под ред. Горкина А. П. М., 1998.
6. Экономическая география России / под ред. Видяпина В. И. М., 2002.
7. Экономическая география России / под ред. Морозовой Т. Г. М., 2002.
8. Экономическая и социальная география России / под ред. Хрущева А. Т. М., 2001.
Тема № 15
СОВРЕМЕННАЯ ГЕОГРАФИЯ МЕТАЛЛУРГИИ И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ГОДЫ
ПЛАН
1. Металлургический комплекс России как часть мирового хозяйства
2. Металлургические предприятия России – градообразующие комплексы
3. Значение металлургического комплекса для всей промышленно-хозяйственной сферы России
4. Размещение металлургических производств по географическим зонам России
5. Конверсия и ее последствия для металлургического комплекса России
6. Влияние металлургических производств на окружающую среду
7. Проблемы металлургического комплекса России и перспективы развития
Список используемой литературы
2. Металлургические предприятия России – градообразующие комплексы
3. Значение металлургического комплекса для всей промышленно-хозяйственной сферы России
4. Размещение металлургических производств по географическим зонам России
5. Конверсия и ее последствия для металлургического комплекса России
6. Влияние металлургических производств на окружающую среду
7. Проблемы металлургического комплекса России и перспективы развития
Список используемой литературы
1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС РОССИИ КАК ЧАСТЬ МИРОВОГО ХОЗЯЙСТВА
Металлургический комплекс включает в себя черную и цветную металлургию. Черная металлургия представляет собой совокупность добычи руд черных металлов, в том числе процессов их обогащения и агломерации, производства огнеупоров, добычи нерудного сырья для черной металлургии, коксования угля, производства чугуна, стали и проката черных металлов, ферросплавов, вторичной переработки черных металлов (металлолома).
В конце 80-х годов Россия по выплавке черных металлов занимала второе место после Японии. Кризисные явления в экономике России 90-х годов затронули и металлургический комплекс, в производстве металла произошел спад. Соответственно уменьшился экспорт из России чугуна, стали в слитках и проката черных металлов, которые традиционно поставлялись еще со времен СССР в страны Азии (Китай, Индия, Пакистан), а также в страны Африки, Скандинавии. В результате снижения экспорта металлов из России страны-потребители были вынуждены искать других поставщиков, таких как Япония, США.
В конце 90-х годов экспорт металлов стал постепенно увеличиваться. Это произошло благодаря вливаниям иностранных инвестиций, а также модернизации литейного и прокатного производств (было демонтировано устаревшее оборудование и установлено новое). Наряду с иностранными инвестициями значительный вклад внесло правительство РФ.
Модернизация производства на вышеуказанных металлургических комбинатах позволила повысить качество проката черных металлов, довести до уровня мировых стандартов и затем уверенно выйти на внешние рынки, потеснив при этом сталелитейные компании США на европейском рынке. Главным фактором уровня спроса на продукцию российского металлургического комплекса, конечно, является состояние экономики в странах-потребителях. Если экономика стран—потребителей металлопродукции развивается стабильно с определенным ростом, то и экспорт из России будет увеличиваться. А при кризисных явлениях в этих странах спрос на металлы падает, что ведет к уменьшению экспорта. Такова закономерность мирового рынка, частью которого является и Россия.
Составной и важной частью металлургического комплекса России является цветная металлургия, которая включает добычу и обогащение цветных руд, благородных и редких металлов, выплавку металлов, их рафинирование (т. е. очистку от нежелательных примесей), производство сплавов и проката, а также переработку вторичного сырья (цветного металлолома). В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности эта отрасль металлургии характеризуется весьма сложной структурой. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делятся на пять групп. Таким же образом можно подразделить и отрасли цветной металлургии:
1. Выплавка основных металлов – меди, свинца, цинка, олова, никеля.
2. Выплавка легких металлов (алюминия, магния, титана, натрия, калия и др.).
3. Производство малых металлов (висмута, кадмия, сурьмы, кобальта, ртути и др.).
4. Производство благородных металлов (золота, серебра, платины).
5. Производство редких и рассеянных металлов (циркония, галлия, германия и др.).
Развитию цветной металлургии всегда уделялось большое внимание, особенно в СССР, властью всех уровней – от местной до центральной, так как продукция цветной металлургии имела важное военно-стратегическое значение. Развитие космонавтики было бы невозможным без всех видов этой продукции. На экспорт в настоящее время Россия поставляет в основном алюминий и никель. Уровень экспорта также зависит от развития экономики в странах-потребителях. Например, падение спроса за рубежом на российский никель в конце 90-х годов привело к сокращению его производства на Норильском металлургическом комбинате и, соответственно, к увольнению части работников комбината. Спрос на российский алюминий пока держится на высоком уровне, так как потребности в нем значительно большие, чем в никеле. Металлургические предприятия России могут производить больше алюминия, но исходя из возможностей зарубежных производителей объем выпуска алюминия ограничивается определенным взаимно согласованным уровнем – квотой. Это делается с целью поддержания цен на стабильном уровне, приемлемом для всех производителей.
В конце 80-х годов Россия по выплавке черных металлов занимала второе место после Японии. Кризисные явления в экономике России 90-х годов затронули и металлургический комплекс, в производстве металла произошел спад. Соответственно уменьшился экспорт из России чугуна, стали в слитках и проката черных металлов, которые традиционно поставлялись еще со времен СССР в страны Азии (Китай, Индия, Пакистан), а также в страны Африки, Скандинавии. В результате снижения экспорта металлов из России страны-потребители были вынуждены искать других поставщиков, таких как Япония, США.
В конце 90-х годов экспорт металлов стал постепенно увеличиваться. Это произошло благодаря вливаниям иностранных инвестиций, а также модернизации литейного и прокатного производств (было демонтировано устаревшее оборудование и установлено новое). Наряду с иностранными инвестициями значительный вклад внесло правительство РФ.
Модернизация производства на вышеуказанных металлургических комбинатах позволила повысить качество проката черных металлов, довести до уровня мировых стандартов и затем уверенно выйти на внешние рынки, потеснив при этом сталелитейные компании США на европейском рынке. Главным фактором уровня спроса на продукцию российского металлургического комплекса, конечно, является состояние экономики в странах-потребителях. Если экономика стран—потребителей металлопродукции развивается стабильно с определенным ростом, то и экспорт из России будет увеличиваться. А при кризисных явлениях в этих странах спрос на металлы падает, что ведет к уменьшению экспорта. Такова закономерность мирового рынка, частью которого является и Россия.
Составной и важной частью металлургического комплекса России является цветная металлургия, которая включает добычу и обогащение цветных руд, благородных и редких металлов, выплавку металлов, их рафинирование (т. е. очистку от нежелательных примесей), производство сплавов и проката, а также переработку вторичного сырья (цветного металлолома). В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности эта отрасль металлургии характеризуется весьма сложной структурой. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делятся на пять групп. Таким же образом можно подразделить и отрасли цветной металлургии:
1. Выплавка основных металлов – меди, свинца, цинка, олова, никеля.
2. Выплавка легких металлов (алюминия, магния, титана, натрия, калия и др.).
3. Производство малых металлов (висмута, кадмия, сурьмы, кобальта, ртути и др.).
4. Производство благородных металлов (золота, серебра, платины).
5. Производство редких и рассеянных металлов (циркония, галлия, германия и др.).
Развитию цветной металлургии всегда уделялось большое внимание, особенно в СССР, властью всех уровней – от местной до центральной, так как продукция цветной металлургии имела важное военно-стратегическое значение. Развитие космонавтики было бы невозможным без всех видов этой продукции. На экспорт в настоящее время Россия поставляет в основном алюминий и никель. Уровень экспорта также зависит от развития экономики в странах-потребителях. Например, падение спроса за рубежом на российский никель в конце 90-х годов привело к сокращению его производства на Норильском металлургическом комбинате и, соответственно, к увольнению части работников комбината. Спрос на российский алюминий пока держится на высоком уровне, так как потребности в нем значительно большие, чем в никеле. Металлургические предприятия России могут производить больше алюминия, но исходя из возможностей зарубежных производителей объем выпуска алюминия ограничивается определенным взаимно согласованным уровнем – квотой. Это делается с целью поддержания цен на стабильном уровне, приемлемом для всех производителей.