Топливно-энергетический комплекс

Размещение отраслей топливно-энергетического комплекса. Электроэнергетика.

Размещение отраслей топливно-энергетического комплекса

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — один из межотраслевых комплексов, который представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики. В его состав входят также специализированные виды транспорта — трубопроводный и магистральные высоковольтные линии.

Топливно-энергетический комплекс — важнейшая структурная составляющая экономики России, один из факторов развития и размещения производительных сил страны. Доля топливно-энергетического комплекса в 2007 г. достигла в экспортном балансе страны более 60%. Топливно-энергетический комплекс оказывает существенное влияние на формирование бюджета страны и его региональную структуру. Отрасли комплекса тесно связаны со всеми отраслями экономики России, имеют большое районообразующее значение, создают предпосылки для развития топливных производств и служат базой для формирования промышленных, включая электроэнергетические, нефтехимические, углехимические, газопромышленные комплексы.

Вместе с тем нормальное функционирование топливно-энергетического комплекса сдерживает дефицит инвестиций, высокий уровень морального и физического износа основных фондов (в угольной и нефтедобывающей промышленности исчерпан проектный ресурс более 50% оборудования, в газовой промышленности — более 35%, свыше половины магистральных нефтепроводов эксплуатируется без капитального ремонта 25-35 лет), увеличение его негативного влияния на окружающую среду (на долю топливно-энергетического комплекса приходится 1/2 выбросов вредных веществ в атмосферу, 2/5 сточных вод, 1/3 твердых отходов от всех потребителей).

Особенность развития топливно-энергетического комплекса России состоит в перестройке его структуры в направлении повышения за последние 20 лет доли природного газа (более чем в 2 раза) и сокращении доли нефти (в 1, 7 раза) и угля (в 1, 5 раза), что обусловлено сохраняющимся несоответствием в размещении производительных сил и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), так как до 90% общих запасов ТЭР приходится на восточные районы.

Структура производства первичных энергоресурсов в России* (в % к итогу)

Первичные источники энергии

1980

1990

2000

2007

Производство ТЭР, всего

100

100

100

100

В том числе: нефть, включая газовый конденсат

54, 7

39, 6

32, 8

39, 4

естественный газ

20, 5

39, 7

47, 7

42, 2

уголь

18, 7

14, 5

12, 2

11, 5

топливный торф

0, 3

0, 09

0, 05

0, 02

сланцы

0, 1

0, 06

0, 03

0, 00

дрова

1, 5

0, 95

0, 42

0, 29

электроэнергия, вырабатываемая гидро-, атомными и геотермальными электростанциями

4, 2

5, 1

6, 8

6, 6

Потребности национального хозяйства в топливе и энергии зависят от динамики экономики и от интенсивности энергосбережения. Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена не только природно-географическими особенностями страны, но и высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии, преобладанием старых энергорасточительных технологий, прямыми потерями энергии в сетях. До сих пор отсутствует широкая практика энергосберегающих технологий.

Топливная промышленность. Минеральное топливо является основным источником энергии в современном хозяйстве. По топливным ресурсам Россия занимает первое место в мире. В их региональной структуре преобладает уголь, но в Западной Сибири, Поволжье, на Северном Кавказе и Урале первостепенное значение имеют нефть и природный газ.

В 2007 г. в целом по стране добыча нефти составила 491 млн. т, газа — 651 млрд. м3, угля — 314 млн. т. В размещении добычи топлива, начиная с 1970-х гг. ХХ в. и вплоть до наших дней, отчетливо прослеживается тенденция — по мере выработки наиболее эффективных месторождений нефти, природного газа и угля в западных районах страны происходит смещение основных объемов их добычи на восток. В 2007 г. в азиатской части России добывалось 93% природного газа, более 70% нефти и 92% угля России.

Электроэнергетика

Электроэнергетика — базовая отрасль, развитие которой является непременным условием развития экономики и других сфер жизни общества. В мире производится около 13000 млрд. кВт/ч, из которых только на США приходится до 25%. Свыше 60% электроэнергии в мире производится на тепловых электростанциях (в США, России и Китае — 70-80%), примерно 20% — на ГЭС, 17% — на атомных станциях (во Франции и Бельгии — 60%, Швеции и Швейцарии — 40-45%).

Наиболее обеспеченными электроэнергией в расчете на душу населения являются Норвегия (28 тыс. кВт/ч в год), Канада (19 тыс.), Швеция (17 тыс.).

Электроэнергетика вместе с топливными отраслями, включающими разведку, добычу, переработку и транспортировку источников энергии, а также и самой электрической энергии, образует важнейший для экономики любой страны топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Около 40% всех первичных энергоресурсов мира расходуется на выработку электроэнергии. В ряде стран основная часть топливно-энергетического комплекса принадлежит государству (Франция, Италия и др.), но во многих странах основную роль в ТЭК играет смешанный капитал.

Электроэнергетика занимается производством электроэнергии, ее транспортировкой и распределением. Особенность электроэнергетики состоит в том, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления с учетом нужд самих электростанций и потерь в сетях. Поэтому связи в электроэнергетике обладают постоянством, непрерывностью и осуществляются мгновенно.

Электроэнергетика оказывает большое воздействие на территориальную организацию хозяйства: позволяет осваивать ТЭР удаленных восточных и северных районов; развитие магистральных высоковольтных линий способствует более свободному размещению промышленных предприятий; крупные ГЭС притягивают к себе энергоемкие производства; в восточных районах электроэнергетика является отраслью специализации и служит основой формирования территориально-производственных комплексов.

Считается, что для нормального развития экономики рост производства электроэнергии должен обгонять рост производства во всех других отраслях. Большую часть выработанной электроэнергии потребляет промышленность. По производству электроэнергии (1015, 3 млрд. кВт.-ч в 2007 г.) Россия занимает четвертое место после США, Японии и Китая.

По масштабам производства электроэнергии выделяются Центральный экономический район (17, 8% общероссийского производства), Восточная Сибирь (14, 7%), Урал (15, 3%) и Западная Сибирь (14, 3%). Среди субъектов РФ по выработке электроэнергии лидируют Москва и Московская область, Ханты-Мансийский автономный округ, Иркутская область, Красноярский край, Свердловская область. Причем электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы работают на местных энергоресурсах и передают электроэнергию в другие районы.

Электроэнергетика современной России главным образом представлена тепловыми электростанциями (рис. 2), работающими на природном газе, угле и мазуте, в последние годы в топливном балансе электростанций возрастает доля природного газа. Около 1/5 отечественной электроэнергии вырабатывают гидроэлектростанции и 15% — АЭС.

Тепловые электростанции, работающие на низкокачественном угле, как правило, тяготеют к местам его добычи. Для электростанций на мазуте оптимально их размещение рядом с нефтеперерабатывающими заводами. Электростанции на газе ввиду сравнительно низкой величины затрат на его транспортировку преимущественно тяготеют к потребителю. Причем в первую очередь переводят на газ электростанции крупных и крупнейших городов, так как он является более чистым в экологическом отношении топливом, чем уголь и мазут. ТЭЦ (производящие и тепло, и электроэнергию) тяготеют к потребителю независимо от топлива, на котором они работают (теплоноситель при передаче на расстояние быстро остывает).

Самыми крупными тепловыми электростанциями мощностью более 3, 5 млн. кВт каждая являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Мощность более 2 млн. кВт имеют Киришская (около Санкт-Петербурга), Рязанская (Центральный район), Новочеркасская и Ставропольская (Северный Кавказ), Заинская (Поволжье), Рефтинская и Троицкая (Урал), Нижневартовская и Березовская в Сибири.

Геотермические электростанции, использующие глубинное тепло Земли, привязаны к источнику энергии. В России на Камчатке действуют Паужетская и Мутновская ГТЭС.

Гидроэлектростанции — весьма эффективные источники электроэнергии. Они используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления и очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Поэтому стоимость производимой ими электроэнергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС.

Гидроэлектростанции (ГЭС) экономичнее всего строить на горных реках с большим перепадом высот, тогда как на равнинных реках для поддержания постоянного напора воды и снижения зависимости от сезонных колебаний объемов воды требуется создание больших водохранилищ. Для более полного использования гидроэнергетического потенциала сооружаются каскады ГЭС. В России созданы гидроэнергетические каскады на Волге и Каме, Ангаре и Енисее. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11, 5 млн. кВт. И он включает 11 электростанций. Самыми мощными являются Волжская (2, 5 млн. кВт) и Волгоградская (2, 3 млн. кВт). Действуют также Саратовская, Чебоксарская, Воткинская, Иваньковская, Угличская и др.

Еще более мощный (22 млн. кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий самые крупные в стране ГЭС: Саянскую (6, 4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4, 6 млн. кВт), Усть-Илимскую (4, 3 млн. кВт).

Приливные электростанции используют энергию высоких приливов и отливов в отсеченном от моря заливе. В России действует опытная Кислогубская ПЭС у северного побережья Кольского полуострова.

Атомные электростанции (АЭС) используют высокотранспортабельное топливо. Учитывая, что 1 кг урана заменяет 2, 5 тыс. т угля, АЭС целесообразнее размещать вблизи потребителя, в первую очередь в районах, лишенных других видов топлива. Первая в мире АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске (Калужская обл.). Сейчас в России действует 8 атомных электростанций, из которых самыми мощными являются Курская и Балаковская (Саратовская обл.) по 4 млн. кВт каждая. В западных районах страны действуют также Кольская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Ростовская, Белоярская. На Чукотке — Билибинская АТЭЦ.

Важнейшая тенденция развития электроэнергетики — объединение электростанций в энергосистемах, которые осуществляют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. Они представляют собой территориальное сочетание электростанций разных типов, работающих на общую нагрузку. Объединение электростанций в энергосистемы способствует возможности выбирать наиболее экономичный режим нагрузки для разных типов электростанций; в условиях большой протяженности государства, существования поясного времени и несовпадения пиковых нагрузок в отдельных частях таких энергосистем можно маневрировать производством электроэнергии во времени и пространстве и перебрасывать ее по мере надобности во встречных направлениях.

В настоящее время функционирует Единая энергетическая система (ЕЭС) России. В ее состав входят многочисленные электростанции европейской части и Сибири, которые работают параллельно, в едином режиме, сосредоточивая более 4/5 суммарной мощности электростанций страны. В регионах России восточнее Байкала действуют небольшие изолированные энергосистемы.

Энергетической стратегией России на ближайшее десятилетие предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС.