По оперативным данным Системного оператора в 2014 году в Единой энергетической системе России введено 7 296,3 МВт новых генерирующих мощностей. Это самый большой объем годового ввода генерирующего оборудования в постсоветской истории российской энергетики.

Больший объем генерации в границах Единой энергосистемы России в последний раз вводился в 1985 году, когда в эксплуатацию было введено более 8,5 ГВт, в том числе три энергоблока Курской, Смоленской и Балаковской атомных электростанций мощностью 1 000 МВт каждый.

В течение прошлого года в ЕЭС России было выведено из эксплуатации 1 762,6 МВт устаревшего и неэффективного генерирующего оборудования.

Таким образом, установленная мощность электростанций в ЕЭС России по итогам 2014 года увеличилась на 2,6% и на 01.01.2015 г. составила 232 451,8 МВт.

За прошедший год введено в эксплуатацию более 20 единиц генерирующего оборудования в объединенных энергосистемах Центра, Урала, Юга и Сибири.

Наиболее крупные из них:

• блок №3 Ростовской АЭС в Ростовской области установленной мощностью 1 070 МВт;
• парогазовая установка (ПГУ) №3 Няганской ГРЭС в Ханты-Мансийском автономном округе – Югра установленной мощностью 424,6 МВт;
• ПГУ №4 Череповецкой ГРЭС в Вологодской области установленной мощностью 421,6 МВт;
• ПГУ №8 ТЭЦ-16 Мосэнерго в Москве - 421,0 МВт,
• ПГУ №№ 1 и 2 Южноуральской ГРЭС-2 в Челябинской области - 408 и 416,6 МВт соответственно;
• ПГУ №3.1 Нижневартовской ГРЭС в Ханты-Мансийском автономном округе - 413 МВт;
• три гидроагрегата №№ 7, 8 и 9 Богучанской ГЭС в Красноярском крае установленной мощностью по 333 МВт каждый;
• ПГУ №1 на Кировской ТЭЦ-3 в Кировской области - 236 МВт,
• ПГУ Владимирской ТЭЦ-2 во Владимирской области - 231 МВт,
• ПГУ Ижевской ТЭЦ-1 в Удмуртии - 230,6 МВт.

Значительные объемы ввода новой генерации в ЕЭС России зафиксированы также в 2013 году - 3,7 ГВт, 2012 году - 6,1 ГВт и 2011 году - 4,7 ГВт.

По оперативным данным ОАО «СО ЕЭС» потребление электроэнергии в Единой энергосистеме России в 2014 году составило 1013,7 млрд. кВт ч, что на 0,4 % больше объема потребления в 2013 году. Потребление электроэнергии в целом по России в 2014 году составило 1035,2 млрд. кВт ч, что также на 0,4% больше, чем в 2013 году.

Суммарные объемы потребления и выработки электроэнергии в целом по России складываются из показателей электропотребления и выработки объектов, расположенных в Единой энергетической системе России, и объектов, работающих в изолированных энергосистемах (Таймырская, Камчатская, Сахалинская, Магаданская, Чукотская, а также энергосистемы центральной и западной Якутии). Фактические показатели работы энергосистем изолированных территорий представлены субъектами оперативно-диспетчерского управления указанных энергосистем.

Выработка электроэнергии в России в 2014 году составила 1 046,3 млрд. кВт ч, что на 0,1% больше, чем в 2013 году. Электростанции ЕЭС России выработали 1 024,9 млрд. кВт ч (на 0,1% больше, чем в 2013 году).

Основную нагрузку по обеспечению спроса на электроэнергию в ЕЭС России в 2014 году несли тепловые электростанции (ТЭС), выработка которых составила 621,1 млрд. кВт ч, что на 0,2% меньше, чем в 2013 году. Выработка ГЭС за 2014 год составила 167,1 млрд. кВт ч (на 4,4% меньше, чем в 2013 году). АЭС в 2014 году выработано 180,3 млрд. кВт ч, что на 4,8 % больше объема электроэнергии, выработанного в 2013 году. Электростанции промышленных предприятий за 2014 год выработали 56,4 млрд. кВт ч (на 4,1% больше, чем в 2013 году).

Максимум потребления электрической мощности в ЕЭС России в 2014 году зафиксирован 31.01.2014 исоставил 154 709 МВт , что на 5,2% больше, чем аналогичный показатель 2013 года.

Сложно переоценить значение электричества. Скорее, мы подсознательно недооцениваем его. Ведь практически вся окружающая нас техника работает от электросети. Об элементарном освещении и говорить не приходится. А вот производство электроэнергии нас практически не интересует. Откуда берется и как сохраняется (и вообще, возможно ли сохранить) электричество? Сколько реально стоит выработка электроэнергии? И насколько это безопасно для экологии?

Экономическое значение

Со школьной скамьи нам известно, что электроэнерговооруженность – один из основных факторов получения высокой производительности труда. Электроэнергетика – стержень всей деятельности человека. Нет ни одной отрасли, которая бы обходилась без нее.

Развитость этой отрасли свидетельствует о высокой конкурентоспособности государства, характеризует темпы роста производства товаров и услуг и почти всегда оказывается проблемным сектором экономики. Затраты на производство электроэнергии зачастую складываются из значительных первоначальных инвестиций, которые будут окупаться долгие годы. Несмотря на все свои ресурсы, Россия не исключение. Ведь значительную долю экономики составляют именно энергоемкие отрасли.

Статистика говорит нам о том, что в 2014 году производство электроэнергии Россией еще не вышло на уровень советского 1990 года. По сравнению с Китаем и США РФ производит - соответственно - в 5 и в 4 раза меньше электричества. Почему так происходит? Специалисты утверждают, что это очевидно: высочайшие непроизводственные расходы.

Кто потребляет электричество

Конечно, ответ очевиден: каждый человек. Но ведь сейчас нас интересуют промышленные масштабы, а значит, те отрасли, которым в первую очередь необходима электроэнергия. Основная доля приходится на промышленность – около 36%; ТЭК (18%) и жилой сектор (чуть больше 15%). Оставшийся 31% выработанного электричества приходится на непроизводственные отрасли, железнодорожный транспорт и потери в сетях.

При этом стоит учитывать, что в зависимости от региона структура потребления существенно меняется. Так, в Сибири действительно более 60% электричества используется промышленностью и ТЭК. А вот в европейской части страны, где расположено большее количество населенных пунктов, самым мощным потребителем оказывается жилой сектор.

Электростанции – основа отрасли

Производство электроэнергии в России обеспечивается почти 600 электростанциями. Мощность каждой превышает 5 МВт. Общая мощность всех электростанций составляет 218 ГВт. Как же мы получаем электроэнергию? В России используются такие типы электростанций:

• тепловые (их доля в общем объеме производства около 68,5%);
• гидравлические (20,3%);
• атомные (почти 11%);
• альтернативные (0,2%).

Когда речь заходит об альтернативных источниках электроэнергии, на ум приходят романические картинки с ветряками и солнечными батареями. Тем не менее, в определенных условиях и местностях это наиболее выгодные виды производства электроэнергии.

Тепловые электростанции

Исторически сложилось так, что тепловые электростанции (ТЭС) занимают основное место в производственном процессе. На территории России обеспечивающие производство электроэнергии ТЭС классифицируются по таким признакам:

• источник энергии – органическое топливо, геотермальная или солнечная энергия;
• вид вырабатываемой энергии – теплофикационная, конденсационная.

Еще одним важнейшим показателем считается степень участия в покрытии графика электронагрузки. Здесь выделяются базовые ТЭС с минимальным временем использования в году 5000 час; полупиковые (их еще называют маневренные) – 3000-4000 час в году; пиковые (используются только в часы максимальной нагрузки) – 1500-2000 час в году.

Технология производства энергии из топлива

Конечно, в основном производство, передача и использование электроэнергии потребителями происходит за счет работающих на органическом топливе ТЭС. Их различают по технологии производства:

• паротурбинные;
• дизельные;
• газотурбинные;
• парогазовые.

Паротурбинные установки самые распространенные. Они работают на всех видах топлива, включая не только уголь и газ, но и мазут, торф, сланцы, дрова и древесные отходы, а также продукты переработки.

Органическое топливо

Самый большой объем производства электроэнергии приходится на Сургутскую ГРЭС-2, мощнейшую не только на территории РФ, но и на весь Евразийский континент. Работая на природном газе, она выдает до 5600 МВт электроэнергии. А из угольных наибольшей мощностью обладает Рефтинская ГРЭС – 3800 МВт. Более 3000 МВт могут давать еще Костромская и Сургутская ГРЭС-1. Следует отметить, что аббревиатура ГРЭС не изменилась со времен Советского Союза. Она расшифровывается, как государственная районная электростанция.

Во время реформы отрасли производство и распределение электроэнергии на ТЭС должно сопровождаться техническим перевооружением действующих станций, их реконструкцией. Также среди первоочередных задач стоит строительство новых генерирующих энергию мощностей.

Электричество из возобновляемых ресурсов

Электроэнергия, полученная с помощью ГЭС, является важнейшим элементом стабильности единой энергосистемы государства. Именно гидроэлектростанции могут за считаные часы увеличить объемы производства электроэнергии.

Большой потенциал российской гидроэнергетики заключается в том, что на территории страны расположено почти 9% мировых запасов воды. Это второе место в мире по наличию гидроресурсов. Такие страны, как Бразилия, Канада и США, остались позади. Производство электроэнергии в мире за счет ГЭС несколько осложняется тем, что наиболее благоприятные места для их строительства существенно удалены от населенных пунктов или промышленных предприятий.

Тем не менее, благодаря электроэнергии, произведенной на ГЭС, стране удается сэкономить около 50 млн тонн топлива. Если бы удалось освоить весь потенциал гидроэнергетики, Россия могла бы экономить до 250 млн тонн. А это уже серьезная инвестиция в экологию страны и гибкую мощность энергетической системы.

Гидростанции

Строительство ГЭС решает множество вопросов, не связанных с выработкой энергии. Это и создание систем водоснабжения и водоотведения целых регионов, и строительство ирригационных сетей, столь необходимых сельскому хозяйству, и контроль паводков и т. д. Последнее, кстати, имеет немаловажное значение для безопасности людей.

Производство, передача и распределение электроэнергии в настоящее время осуществляется 102 ГЭС, единичная мощность которых превышает 100 МВт. Общая же мощность гидроустановок России приближается к 46 ГВт.

Страны по производству электроэнергии регулярно составляют свои рейтинги. Так вот, Россия сейчас занимает 5-е место в мире по выработке электричества из возобновляемых ресурсов. Наиболее значимыми объектами следует считать Зейскую ГЭС (она не только первая из построенных на Дальнем Востоке, но еще и довольно мощная – 1330 МВт), каскад Волжско-Камских электростанций (общее производство и передача электроэнергии составляет более 10,5 ГВт), Бурейскую ГЭС (2010 МВт) и т. д. Отдельно хочется отметить и Кавказские ГЭС. Из нескольких десятков работающих в этом регионе наиболее выделяется новая (уже введенная в эксплуатацию) Кашхатау ГЭС мощностью более 65 МВт.

Особого внимания заслуживают и геотермальные ГЭС Камчатки. Это очень мощные и мобильные станции.

Самые мощные ГЭС

Как уже отмечалось, производство и использование электроэнергии затруднено удаленностью основных потребителей. Тем не менее, государство занято развитием этой отрасли. Не только реконструируются имеющиеся, но и строятся новые ГЭС. Они должны освоить горные реки Кавказа, многоводные уральские реки, а также ресурсы Кольского полуострова и Камчатки. Среди самых мощных отметим несколько ГЭС.

Саяно-Шушенская им. П. С. Непорожнего построена в 1985 году на реке Енисей. Ее нынешняя мощность пока не достигает расчетных 6000 МВт в связи с реконструкцией и ремонтом после аварии 2009 года.

Производство и потребление электроэнергии Красноярской ГЭС рассчитано на Красноярский алюминиевый завод. Это единственный «клиент» введенной в эксплуатацию в 1972 году ГЭС. Ее расчетная мощность - 6000 МВт. Красноярская ГЭС единственная, на которой установлен судоподъемник. Он обеспечивает регулярное судоходство по реке Енисей.

Братская ГЭС введена в эксплуатацию в далеком 1967 году. Ее плотина перекрывает реку Ангару недалеко от города Братска. Как и Красноярская ГЭС, Братская работает на нужды Братского алюминиевого завода. Ему уходят все 4500 МВт электроэнергии. А еще этой гидростанции поэт Евтушенко посвятил поэму.

На реке Ангаре расположилась еще одна ГЭС – Усть-Илимская (мощность чуть более 3800 МВт). Строительство ее началось в 1963 году, а закончилось в 1979-м. Тогда же и началось производство дешевой электроэнергии для основных потребителей: Иркутского и Братского алюминиевых заводов, Иркутского авиастроительного завода.

Волжская ГЭС расположена севернее Волгограда. Ее мощность почти 2600 МВт. Эта крупнейшая в Европе гидроэлектростанция работает с 1961 года. Неподалеку от Тольятти функционирует самая «старая» из крупных ГЭС – Жигулевская. Она введена в эксплуатацию еще в 1957 году. Мощность ГЭС в 2330 МВт покрывает потребности в электричестве Центральной части России, Урала и Средней Волги.

А вот необходимое для нужд Дальнего Востока производство электроэнергии обеспечивает Бурейская ГЭС. Можно сказать, что она совсем еще «юная» - ввод в эксплуатацию состоялся только в 2002 году. Установленная мощность этой ГЭС – 2010 МВт электроэнергии.

Экспериментальные морские ГЭС

Гидроэнергетическим потенциалом обладают и множественные океанические и морские заливы. Ведь перепад высот во время прилива в большинстве из них превышает 10 метров. А это значит, что можно вырабатывать огромное количество энергии. В 1968 году была открыта Кислогубская экспериментальная приливная станция. Ее мощность составляет 1,7 МВт.

Мирный атом

Российская атомная энергетика является технологией полного цикла: от добычи урановых руд до производства электроэнергии. Сегодня в стране работает 33 энергоблока на 10 АЭС. Общая установленная мощность составляет чуть больше 23 МВт.

Максимальное количество электроэнергии АЭС было выработано в 2011 году. Цифра составила 173 млрд кВт/ч. Производство электроэнергии на душу населения атомными станциями выросло на 1,5% по сравнению с предыдущим годом.

Конечно, приоритетным направлением развития атомной энергетики является безопасность эксплуатации. Но и в борьбе с глобальным потеплением АЭС играют значительную роль. Об этом постоянно говорят экологи, которые подчеркивают, что только в России удается сократить выброс углекислого газа в атмосферу на 210 млн тонн в год.

Атомная энергетика получила свое развитие в основном на Северо-Западе и в европейской части России. В 2012 году всеми АЭС было выработано около 17% всей произведенной электроэнергии.

Атомные электростанции России

Крупнейшая АЭС России расположена в Саратовской области. Ежегодная мощность Балаковской АЭС составляет 30 млрд кВт/ч электроэнергии. На Белоярской АЭС (Свердловская обл.) сейчас работает только 3-й блок. Но и это позволяет назвать ее одной из самых мощных. 600 МВт электроэнергии получают благодаря реактору на быстрых нейтронах. Стоит отметить, что это был первый в мире энергоблок с быстрыми нейтронами, установленный для получения электричества в промышленных масштабах.

На Чукотке установлена Билибинская АЭС, которая вырабатывает 12 МВт электроэнергии. А Калининскую АЭС можно считать недавно построенной. Ее первый блок был введен в эксплуатацию в 1984 году, а последний (четвертый) лишь в 2010-м. Суммарная мощность всех энергоблоков составляет 1000 МВт. В 2001 году была построена и введена в эксплуатацию Ростовская АЭС. С момента подключения второго энергоблока - в 2010 году - ее установленная мощность превысила 1000 МВт, а коэффициент использования мощности составил 92,4%.

Энергия ветров

Экономический потенциал ветровой энергетики России оценивается в 260 млрд кВт/ч в год. Это почти 30% всей производимой сегодня электроэнергии. Мощность всех работающих в стране ветроустановок составляет 16,5 МВт энергии.

Особенно благоприятны для развития этой отрасли такие регионы, как побережье океанов, предгорные и горные районы Урала и Кавказа.

При выборе автономных систем энергоснабжения возникают вопросы, связанные с определением необходимой мощности электростанции, удовлетворяющей потребителя. В приводимых ниже рекомендациях, приведены минимальные сведения для правильного определения требуемой мощности автономной электростанции для бытового и полупромышленного использования.

Обычно, в паспортных данных на автономные электростанции указываются две мощности – полная мощность в кВА и активная мощность в кВт. Электрический генератор автономной электростанции вырабатывает электрическую энергию определенного напряжения (однофазного – 220/230В, или трехфазного -380В/400В) с частотой 50Гц и, в зависимости от мощности двигателя – бензинового или дизельного, с определенным током нагрузки. Кривые напряжения и тока представляют из себя синусоиды. В идеальном случае эти кривые должны совпадать и активная мощность быть идентичной полной. Однако при выработке электроэнергии переменного тока, всегда имеется некоторый угол сдвига между кривыми тока и напряжения. Несовпадение графиков обусловливает снижение мощности, реально отдаваемой генератором в сеть. Реальная мощность, снимаемая с клемм генератора в номинальном режиме, т.е. при номинальных паспортных напряжении и частоте, и является активной мощностью электростанции. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности - Cos?, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением.

В большинстве случаев, автономные электростанции имеют коэффициент мощности, равный 0, 8. Соответственно, полная мощность в кВА, вырабатываемая генератором будет в 1, 25 раз больше, нежели мощность активная, измеряемая в кВт.

Для бытового потребителя, выбирающего автономную электростанцию небольшой мощности – до 7 кВт, достаточно убедиться, что суммарная паспортная мощность электроприемников, указанная на заводских табличках, например мощность электрочайника, суммарная мощность лампочек, не превышают активную мощность электростанции, указанную в кВт.

Для потребителей на большую нагрузку необходимо учитывать также дополнительные факторы.

Так, например, на работу и отдаваемую автономной электростанцией мощность, влияют такие факторы, как температура и относительная влажность окружающей среды, давление, а также характер нагрузки – чисто активная, индуктивная и т.д. В паспортных данных приводятся как правило данные для нормальных условий средней полосы европейской части России, т.е. - температура окружающей среды: 25?С, давление: 1000 МБар (750 мм рт. ст.), относительная влажность: 30 %.

При более сложных внешних условиях - повышенная температура воздуха, уменьшенное давления (например, в горных условиях), увеличенная влажность – соответственно отдаваемая в сеть мощность будет уменьшаться. Так в условиях разряженного воздуха в горах, двигатели внутреннего сгорания теряют свою мощность. В соответствии с этим и автономная электростанция не сможет обеспечить в горах паспортную мощность. Расчет отдаваемой электростанцией активной мощности в этом случае требует введения уменьшающих коэффициентов. В объеме данной статьи невозможно привести все поправочные коэффициенты и в каждом конкретном случае требуется обратиться либо к паспорту на установку или к специалистам компании поставщика. Здесь же ограничимся предупреждением, что, в некоторых случаях, отличные от паспортных данных внешние условия эксплуатации снижают реальную отдаваемую активную мощность на 40-50%.

В заключение, приведем дополнительно определения, касающиеся работы автономных электростанций в определенных режимах.

Рабочая мощность генераторной установки – это мощность, выражаемая в КВт, которая поступает на клеммы генератора при номинальном напряжении и частоте и при установленных условиях окружающей среды.

Длительная мощность - это номинальная мощность, которую может непрерывно поставлять генераторная установка неограниченное количество времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды.

Мощность в основном режиме - это максимальная мощность в цикле различных нагрузок, которые поставляет генераторная установка в течение неограниченного количества времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды. Средняя мощность, поставляемая генератором в течение 24 часового периода не должна превышать 80% от основной мощности.

Кратковременная мощность - это максимальная мощность, которую генератор может поставлять при установленных условиях окружающей среды максимум в течение 500 часов ежегодно, и максимум 300 часов между техобслуживаниями, установленными производителем. Предполагается, что подобное использование в таковых условиях будет влиять на срок службы генератора.

Максимальная мощность в режиме резервного источника питания – это допустимая максимальная мощность с различной нагрузкой в течение ограниченного числа часов в год (500 часов) при установленных условиях окружающей среды и в течение следующих максимальных рабочих периодов: 100% с нагрузкой в течение 25 часов/год; 90% с нагрузкой в течение 200 часов/год; превышение недопустимо.

Атомные электростанции . Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии - около 12% (в США - 19,6%, в Великобритании - 18,9, в ФРГ - 34%, в Бельгии - 65%, во Франции - свыше 76%). Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только 12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока.

В настоящее время ситуация меняется, правительством было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап - модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

Сейчас в России действуют 9 АЭС общей мощностью 20,2 млн кВт (табл. 3.4). Еще 14 АЭС и ACT (атомная станция теплоснабжения) общей мощностью 17,2 млн кВт находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

Таблица 3.4. Мощность действующих АЭС

Экономический район	Название АЭС	Установленная мощность, млн кВт
Северо-Западный Центрально-Черноземный Центральный Поволжский Северный Уральский Дальневосточный	Ленинградская Нововоронежская Смоленская Калининская Балаковская Кольская Белоярская Билибинская

В настоящее время введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС. В результате проведенной экспертизы были выведены из эксплуатации 2 блока Воронежской АС теплоснабжения, планируется вывод Белоярской АЭС, остановлен первый энергоблок Нововоронежской АЭС, законсервирована практически готовая Ростовская АЭС, пересматривается еще раз ряд проектов. Было установлено, что места расположения АЭС в ряде случаев выбраны неудачно, а качество их сооружения и оборудования не всегда отвечало нормативным требованиям.

Были пересмотрены принципы размещения АЭС. В первую очередь учитывается: потребность района в электроэнергии, природные условия (в частности, достаточное количество воды), плотность населения, возможность обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных аварийных ситуациях. При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площадке землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для ACT - не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанции: АЭС - 8 млн кВт, ACT - 2 млн кВт.

Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и ACT. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на ACT (атомных станциях теплоснабжения) - только тепловая. Строятся Воронежская и Нижегородская ACT. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке. На отопительные нужды выдают низкопотенциальное тепло также Ленинградская и Белоярская АЭС. В Нижнем Новгороде решение о создании ACT вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАГАТЭ, давшими заключение о высоком качестве проекта.

Преимущества АЭС сводятся к следующему: можно строить в любом районе независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается необыкновенно большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 25 000 т угля: АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), не поглощают кислород из воздуха.

Работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий.

1. Существующие трудности в использовании атомной энергии - захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах.

2. Катастрофические последствия аварий на наших АЭС - вследствие несовершенной системы защиты.

3. Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов. Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделении необходимых средств.

Все большее внимание в перспективе будет уделяться использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Уже построены опытные электростанции на этих нетрадиционных источниках энергии: на приливных волнах на Кольском полуострове Кислогубская и Мезенская, на термальных водах Камчатки - электростанции близ реки Паужетки и др. Ветровые энергоустановки в жилых поселках Крайнего Севера мощностью до 4 кВт используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса.

Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанции нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн кВт (т. е. 84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой.

Экономические преимущества Единой энергосистемы очевидны. Мощные линии электропередачи значительно повышают надежность снабжения электроэнергией народного хозяйства, выращивают суточные и годовые графики потребления электроэнергии, улучшают экономические показатели станций, создают условия для полной электрификации районов, еще испытывающих недостаток в электроэнергии. В состав ЕЭС на территории бывшего СССР входят многочисленные электростанции, которые работают параллельно в едином режиме, сосредоточивая 4/5 суммарной мощности электростанций страны. ЕЭС распространяет свое влияние на территорию свыше 10 млн км 2 с населением около 220 млн чел. Всего в стране насчитывается примерно 100 районных энергосистем. Они образуют 11 объединенных энергетических систем. Самые крупные из них - Южная, Центральная, Сибирская, Уральская.

ОЭС Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа и Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВт), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВт), Волгоград - Донбасс (800 кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт) и др.

Сегодня в условиях перехода к рынку ознакомление с опытом координации деятельности и конкуренции различных собственников в электроэнергетическом секторе западных стран может быть полезным для выбора наиболее рациональных принципов совместной работы собственников элекгроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы.

Создан координационный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ.

Развитие электроэнергетического хозяйства в современных условиях должно учитывать следующие принципы:

· вести строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо - природный газ;

· создавать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского хозяйства и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций;

· строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии крупных регионов;

· объединять различные типы электростанций в единую энергосистему;

· сооружать гидроаккумулирующие станции на малых реках, особенно в остродефицитных по энергии районах России;

· использовать в получении электрической энергии нетрадиционные виды топлива, энергии ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т.д.

Необходимость разработки новой энергетической политики России определяется рядом объективных факторов:

· распадом СССР и становлением Российской Федерации как подлинно суверенного государства;

· коренными изменениями социально-политического устройства, экономического и геополитического положения страны, принятым курсом на ее интеграцию в мировую экономическую систему;

· принципиальным расширением прав субъектов Федерации - республик, краев, областей и т.д.;

· коренным изменением отношений между органами государственного управления и хозяйственно самостоятельными предприятиями, быстрым ростом независимых коммерческих структур;

· глубоким кризисом экономики и энергетики страны, в преодолении которого энергетика может сыграть важную роль;

· переориентацией топливно-энергетического комплекса на приоритетное решение социальных задач общества, возросшими требованиями охраны окружающей среды.

В отличие от прежних энергетических программ, создававшихся в рамках планово-административной системы управления и определявших непосредственно объемы производства энергоресурсов и выделяемые для этого ресурсы, новая энергетическая политика имеет совершенно иное содержание.

Основными инструментами новой энергетической политики должны стать:

· приведение одновременно с конвертируемостью рубля цен на энергоносители в соответствии с мировыми ценами с постепенным сглаживанием скачков цен на внутреннем рынке;

· акционирование предприятий топливно-энергетического комплекса с привлечением денежных средств населения, зарубежных инвесторов и отечественных коммерческих структур;

· поддержка независимых производителей энергоносителей, прежде всего ориентированных на использование местных и возобновляемых энергетических ресурсов.

Приняты законодательные акты для энергетического комплекса, основными целями которых являются:

1. Сохранение целостности электроэнергетического комплекса и ЕЭС России.

2. Организация конкурентоспособного рынка электроэнергии как инструмента стабилизации цен на энергию и повышения эффективности электроэнергетики.

3. Расширение возможностей привлечения инвестиций на развитие Единой энергетической системы России и региональных энергетических компаний.

4. Повышение роли субъектов Федерации (областей, краев, автономий) в управлении развитием ЕЭС Российской Федерации.

В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых и крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность. Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ГЭС.

Новые ТЭЦ будут строиться на газе и только в Канско-Ачинском бассейне предполагается строительство мощных конденсационных ГРЭС.

Важным аспектом расширения рынка энергоносителей является возможность увеличения экспорта топлива и энергии из России.

Основу энергетической стратегии России составляют следующие три главные цели:

1. Сдерживание инфляции путем наличия больших запасов энергоресурсов, которые должны дать внутреннее и внешнее финансирование страны.

2. Обеспечение достойной роли энергии как фактора роста производительности труда и улучшения жизни населения.

3. Снижение техногенной нагрузки топливно-энергетического комплекса на окружающую среду.

Высшим приоритетом энергетической стратегии является повышение эффективности энергопотребления и энергосбережения.

На период становления и развития рыночных отношений выработана структурная политика в области энергетики и топливной промышленности на ближайшие 10-15 лет. Она предусматривает:

· повышение эффективности использования природного газа и его доли во внутреннем потреблении и в экспорте;

· увеличение глубокой переработки и комплексного использования углеводородного сырья;

· повышение качества углепродуктов, стабилизация и наращивание объемов угледобычи (в основном открытым способом) по мере освоения экологически приемлемых технологий его использования;

· преодоление спада и умеренный рост добычи нефти.

· интенсификацию местных энергоресурсов гидроэнергии, торфа, значительное увеличение использования возобновляемых энергоресурсов - солнечной, ветровой, геотермической энергии, шахтного метана, биогаза и т. д.;

· повышение надежности АЭС. Освоение предельно безопасных и экономических новых реакторов, в том числе и малой мощности.

Правильный выбор автономного источника электроэнергии строится на обязательном учете нескольких факторов, основным из которых является расчет необходимой мощности электростанции, способной удовлетворить все потребности энергопотребителей на конкретном объекте или объектах. Здесь мы постараемся предоставить подробные рекомендации по определению требуемой мощности генераторной установки в зависимости от её класса – бытового, полупромышленного и промышленного.

В подавляющем большинстве случаев мощность электростанции указывается в паспорте к приобретаемому оборудованию, причем указывается две размерности: полная мощность генератора в кВА и активная мощность в кВт. Другими важными техническими показателями являются: напряжение (220/230В для однофазных генераторов, и 380/400В для трехфазных), частота (50 Гц), а также ток нагрузки. При этом кривые напряжение и тока нагрузки представляют собой синусоиды. В идеале они должны совпадать, что говорит о том, что активная и полная мощность равны. Однако специфика выработки переменного тока всегда сдвигает данные кривые по отношению друг к другу, т.е. между синусоидами тока и напряжения всегда образуется определенный угол, определяющий снижение мощности, которую реально вырабатывает генератор.

Стоит отметить, что реальная мощность определяется в номинальном режиме, т.е. при номинальных паспортных напряжении и частоте, и является активной мощностью электростанции. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности - Cos, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением.

В целом, используя простейшие арифметические действия, можно легко перевести одну мощность в другую. Современные промышленные дизельные генераторы имеют коэффициент мощности равный 0,8. Таким образом, полная мощность будет в 1,25 раз больше активной, и наоборот.

Однако, исходя из всех этих показателей, как определить электростанция какой мощности вам нужна? Выбирая бытовой генератор мощностью до 7 кВт достаточно будет просто высчитать суммарную мощность всех электроприемников (чайник, системы освещения, холодильник, бытовой инструмент и т.д.), которая не должна превышать активную мощность электростанции, указанную в паспортных данных.

В то же время, выбирая электростанцию большей мощности, полупромышленного и промышленного уровня, помимо суммарной мощности всех электроприемников, необходимо принимать во внимание ряд дополнительных параметров, в том числе температурные и климатические условия эксплуатации генератора, прямо влияющие на показатели работы оборудования. В паспортных данных мощность всегда рассчитывается для нормальных условий средней полосы России: температура 25 градусов, давление 750 мм. рт. ст., относительная влажность 30%. При изменении нормальных условий, при понижении температуры, увеличении давления или влажности, фактическая мощность электростанции, отдаваемая в сеть, будет изменяться. При наиболее серьезных изменениях нормальных условий активная мощность генератора может падать на 40-50%.

В заключении приведем некоторые основные термины, которые помогут вам более полно понимать определения и параметры работы современных электростанций в различных режимах работы:

• рабочая мощность – фактическая мощность генератора, выражаемая в кВт, отдаваемая в сеть при нормальных условиях и номинальных режимах нагрузки;
• длительная мощность – показатель, определяющий номинальную мощность, которую может выдавать генератор непрерывно и неопределенно долгий промежуток времени между плановыми техническими обслуживаниями при нормальных условиях окружающей среды;
• мощность в основном режиме – максимальная мощность, выдаваемая генератором в течение неопределенно долгого периода времени между плановыми техническими обслуживаниями при нормальных условиях окружающей среды. При этом средняя мощность в течение суток непрерывной работы электростанции не должна превышать 80% от основной мощности генератора;
• кратковременная (пиковая) мощность – показатель, определяющий величину максимальной мощности, которую генератор может выдавать максимум в течение 500 часов работы ежегодно или 300 часов между обязательным техобслуживанием. Превышение данного показателя оказывает непосредственное влияние на моторесурс и срок службы оборудования;
• максимальная мощность резерва – показатель для резервных источников электроснабжения, определяющий допустимую максимальную мощность работы генераторной установки в пределах 500 часов в год при нормальных условиях. Данный показатель рассчитывается по формуле: 100% нагрузка на генератор в течение 25 часов в год и 90% нагрузка в течение 200 часов в год. Превышение данных требований не допускается.