Перспективи розвитку світової енергетики. Проблеми та перспективи розвитку електроенергетики Перспективи розвитку кабельних енергетичних систем


На етапі гостро стоїть проблема модернізації енергетичного господарства. Застарілі технології спалювання вугілля, мазуту, газу, високий рівень спрацьованості обладнання призводять до перевищення витрат палива та величезних викидів шкідливих речовин в атмосферу. Основна частка електроенергії використовується для потреб промисловості, де дуже великі втрати електроенергії внаслідок безгосподарності та застосування неефективних технологій виробництва.

Проблема!Головною причиною, що обмежує розвиток енергетики, екологічна. За 2012 рік викиди речовин, що забруднюють атмосферу підприємствами з виробництва та розподілу електроенергії, склали 592,1 тис. тонн, або 39,1 % усіх викидів стаціонарними джерелами забруднення. Запропонуйте шляхи вирішення цієї проблеми.

У 2013 році шкідливі викиди підприємств електроенергетики зменшилися на 13,6 % за рахунок непрацюючої Вуглегірської ТЕС, проте залишаються найзначнішими серед усіх видів промислової діяльності – 384,1 тис. тонн, або 35,8 % обласного обсягу.

Таблиця 1. Питома викид забруднюючих речовин від ТЕС Нашого

краю

Враховуючи середнє значення питомого викиду від ТЕС, а також той факт, що населення області споживає 7859,4 млн. кВт-рік електроенергії, можна визначити, що при виробленні цієї кількості електроенергії на ТЕС в атмосферне повітря надходить 141,5 тис. т забруднюючих речовин в

рік, таких як оксид вуглецю, азоту, діоксид сірки, пил неорганічний, важкі метали, парникові гази (табл. 1).

Для зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу та ефективного використання енергії як пріоритетного напряму енергетичної політики


регіону необхідно: збільшувати обсяги використання природного газу на ТЕС за рахунок зменшення його витрат у металургії та інших галузях господарства; підвищувати ефективність використання палива різних видів; впроваджувати ефективні та економічно рентабельні очисні пристрої та їх системи; удосконалювати структуру промисловості; впроваджувати енергозберігаючі технології, обладнання та побутові прилади.

ПОВТОРИМО ГОЛОВНЕ

Електроенергетика– базова галузь економіки, яка виробляє, передає та трансформує електроенергію.

Майже вся електроенергія нашого краю виробляється на теплових електростанціях (ТЕС). Електростанції з'єднуються між собою ЛЕПі утворюють енергосистеми.


Серед теплових електростанцій виділяють конденсаційніі

теплоелектроцентралі (ТЕЦ).

Великі ТЕС розміщують у районах видобутку палива, поблизу річок, що дають воду для охолодження. Передавати електроенергію лініями електропередач набагато дешевше, ніж перевозити паливо.

Наш край навчається використовувати альтернативні джерела енергії. Вітер та сонячну енергію – для вироблення електрики. Біомасу: тирсу, солому – для опалення.

Серед найважливіших причин, що обмежують розвиток енергетики, належить екологічна.

ПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ 1. Що входить до галузевого складу електроенергетики? 2. Яке значення електроенергетики у господарстві регіону? 3. Що таке ТЕЦ, ТЕС? У чому їхня відмінність? 4. Чому на Донбасі було збудовано лише теплові електростанції? 5. Які нетрадиційні види енергії використовують у нашому регіоні? 6. Що таке енергосистема? У чому її особливості? 7. Які проблеми та перспективи розвитку електроенергетики нашого краю? 8. Підготуйте навчальний проект «Нетрадиційні види енергії» 9. Визначте, скільки коштує 1 кВт год електроенергії. Подивіться по лічильнику, скільки електроенергії ваша сім'я споживає на добу. Скільки це коштує? Проведіть аналогічні розрахунки протягом місяця, року. Визначте, які домашні електроприлади споживають найбільше електроенергії. Як програма енергозбереження може бути реалізована у вашому домі? Розробте «домашні заходи» щодо енергозбереження.

Сучасне розвиток економіки гостро виявило основні проблеми розвитку енергетичного комплексу. Епоха вуглеводнів повільно, але правильно підходить до свого логічного завершення. Їй на зміну мають прийти інноваційні технології, з якими зв'язуються основні перспективи енергетики.

Проблеми енергетичного комплексу

Мабуть, однією з найважливіших проблем енергетичного комплексу вважатимуться високу вартість енергії, що призводить, своєю чергою, до подорожчання собівартості своєї продукції. Незважаючи на те, що в останні роки активно ведуться розробки, здатні дозволити використання, жодна з них на сьогоднішній момент не здатна повністю витіснити вуглеводні зі світової енергетичної арени. Альтернативні технології – доповнення до традиційних джерел, але не їх заміна принаймні зараз.

У разі Росії проблема посилюється ще станом занепаду енергетичного комплексу. Електрогенеруючі комплекси знаходяться не в найкращому стані, багато електростанцій фізично руйнуються. В результаті вартість електроенергії не знижується, а постійно зростає.

Довгий час світова енергетична спільнота робила ставку на атом, але цей напрямок розвитку також можна назвати тупиковим. У європейських країнах спостерігається тенденція до поступової відмови від АЕС. Неспроможність енергії атома підкреслюється ще й тим, що за довгі десятиліття розвитку вона так і не змогла витіснити вуглеводні.

Перспективи розвитку

Як зазначалося, перспективи розвитку енергетикиНасамперед пов'язуються з розробкою ефективних альтернативних джерел. Найбільш вивченими напрямками у цій галузі є:

  • Біопаливо.
  • Вітроенергетика.
  • Геотермальна енергетика.
  • Геліоенергетика.
  • Термоядерна енергетика (УТС).
  • Воднева енергетика.
  • Припливна енергетика.

Жоден із цих напрямів не здатний вирішити проблему енергетичної кризи, коли простого доповнення старих джерел енергії альтернативними вже недостатньо. Розробки ведуться у різних напрямках і перебувають у різних стадіях свого розвитку. Тим не менш, вже можна окреслити коло технологій, які здатні започаткувати:

  • Вихрові теплогенератори. Такі установки використовуються досить давно, знайшовши своє застосування у теплопостачанні будинків. Робоча рідина, що прокачується через систему трубопроводів, нагрівається до 90 градусів. Незважаючи на всі переваги технології, вона ще далека від остаточного завершення розробок. Наприклад, останнім часом активно вивчається можливість використання як робоче середовище не рідини, а повітря.
  • Холодний ядерний синтез. Ще одна технологія, що розвивається приблизно з кінця 80-х років минулого століття. У її основі лежить ідея отримання ядерної енергії без надвисоких температур. Поки що напрямок знаходиться на стадії лабораторних та практичних досліджень.
  • На стадії промислових зразків знаходяться магнітомеханічні підсилювачі потужності, що використовують у роботі магнітне поле Землі. Під його впливом збільшується потужність генератора і збільшується кількість електроенергії.
  • Дуже перспективними є енергетичні установки, в основі яких лежить ідея динамічної надпровідності. Суть ідеї проста - за певної швидкості виникає динамічна надпровідність, що дозволяє генерувати потужне магнітне поле. Дослідження в цій галузі йдуть досить давно, накопичений чималий теоретичний та практичний матеріал.

Це лише крихітний перелік інноваційних технологій, кожна з яких має достатній потенціал розвитку. В цілому, світове наукове співтовариство здатне розвивати як альтернативні джерела енергії, які можна назвати старими, а й по-справжньому інноваційні технології.

Не можна не відзначити, що останніми роками все частіше з'являються технології, які ще недавно здавалися фантастичними. Розвиток подібних джерел енергії здатний повністю перетворити звичний світ. Назвемо лише найвідоміші з них:

  • Нанопровідникові акумулятори.
  • Технологія бездротової передачі енергії.
  • Атмосферна електроенергетика тощо.

Слід очікувати, що найближчими роками з'являться й інші технології, розробка яких дозволить відмовитися від використання вуглеводнів і, що важливо, знизити собівартість енергії.





























Назад вперед

Увага! Попередній перегляд слайдів використовується виключно для ознайомлення та може не давати уявлення про всі можливості презентації. Якщо вас зацікавила ця робота, будь ласка, завантажте повну версію.

Презентація є додатковим матеріалом до уроків, присвячених розвитку енергетики. Енергетика будь-якої країни є основою розвитку продуктивних сил, створення матеріально-технічної бази суспільства. У презентації висвітлено проблеми та перспективи всіх видів енергетики, перспективні (нові) види енергетики, використовується досвід музейної педагогіки, самостійні пошукові роботи учнів (робота з журналом «Японія сьогодні»), творчі роботи учнів (плакати). Презентацію можна використовувати на уроках географії у 9 та 10 класах, у позаурочній діяльності (заняттях на факультативах, елективних курсах), у проведенні Тижня географії «22 квітня – День Землі», на уроках екології та біології «Глобальні проблеми людства. Сировинна та енергетична проблема».

У своїй роботі я використовувала метод проблемного навчання, який полягав у створенні перед проблемними ситуацій, що навчаються, і вирішенні їх у процесі спільної діяльності учнів та вчителя. При цьому враховувалася максимальна самостійність учнів та під загальним керівництвом вчителя, який спрямовує діяльність учнів.

Проблемне навчання дозволяє не тільки сформувати в учнів, необхідну систему знань, умінь та навичок, досягати високого рівня розвитку школярів, але, що особливо важливо, воно дозволяє сформувати особливий стиль розумової діяльності, дослідницьку активність та самостійність учнів. Працюючи з цією презентацією в учнів проявляється актуальне напрям – дослідницька діяльність школярів.

Галузь поєднує групу виробництв, зайнятих видобутком та транспортуванням палива, виробленням енергії та передачею її споживачеві.

Природні ресурси, які використовують для отримання енергії – паливні ресурси, гідроресурси, ядерна енергія, а також альтернативні види енергії. Розміщення більшості галузей промисловості залежить розвитку електроенергії. Наша країна має у своєму розпорядженні величезні запаси паливно – енергетичних ресурсів. Росія була, є і буде однією з провідних енергетичних держав світу. І це не тільки тому, що в надрах країни знаходиться 12% світових запасів вугілля, 13% нафти та 36% світових запасів природного газу, яких достатньо для повного забезпечення власних потреб та для експорту до суміжних держав. Росія увійшла до числа провідних світових енергетичних держав, насамперед завдяки створенню унікального виробничого, науково – технічного та кадрового потенціалу ПЕК.

Сировинна проблема

Мінеральні ресурси- Першоджерело, вихідна основа людської цивілізації практично у всіх фазах її розвитку:

- Паливні корисні копалини;
- Рудні корисні копалини;
- Нерудні корисні копалини.

Сучасні темпи енергоспоживання зростають у геометричній прогресії. Якщо навіть зважити на те, що темпи зростання споживання електроенергії дещо скоротяться через удосконалення енергозберігаючих технологій, запасів електричної сировини вистачить максимум на 100 років. Проте становище посилюється ще й невідповідністю структури запасів та споживання органічної сировини. Так, 80% запасів органічного палива припадає на вугілля і лише 20% на нафту та газ, тоді як 8/10 сучасного енергоспоживання припадає на нафту та газ.

Отже, часові рамки ще більше звужуються. Однак лише сьогодні людство позбавляється ідеологічних уявлень про те, що вони практично нескінченні. Ресурси мінеральної сировини обмежені, практично непоправні.

Енергетична проблема.

Сьогодні енергетика світу базується на джерелах енергії:

- горючих мінеральних копалин;
- Горючих органічних копалин;
- Енергія рік. нетрадиційні види енергії;
- Енергія атома.

При сучасних темпах подорожчання паливних ресурсів Землі проблема використання відновлюваних джерел енергії стає дедалі актуальнішою і характеризує енергетичну та економічну незалежність держави.

Переваги та недоліки ТЕС.

Переваги ТЕС:

1. Собівартість електроенергії на ГЕС дуже низька;
2. Генератори ГЕС можна досить швидко включати та вимикати залежно від споживання енергії;
3. Відсутнє забруднення повітря.

Недоліки ТЕС:

1. Будівництво ГЕС може бути більш довгим та дорогим, ніж інших енергоджерел;
2. Водосховища можуть займати великі території;
3. Греблі можуть завдавати шкоди рибному господарству, оскільки перекривають шлях до нерестовищ.

Переваги та недоліки ГЕС.

Переваги ГЕС:
- Будуються швидко та дешево;
– працюють у постійному режимі;
- Розміщені практично повсюдно;
- Переважна більшість ТЕС в енергетичному господарстві РФ.

Недоліки ГЕС:

– споживають велику кількість палива;
- вимагає тривалої зупинки при ремонтах;
- Багато тепла втрачається в атмосфері, викидають багато твердих та шкідливих газів в атмосферу;
– Найбільші забруднювачі довкілля.

У структурі вироблення електроенергії у світі перше місце належить тепловим електростанціям (ТЕС) – їхня частка становить 62%.
Альтернативою органічному паливу та відновлюваним джерелом енергії є гідроенергетика. Гідроелектростанція (ГЕС)- електростанція, яка як джерело енергії використовує енергію водного потоку. Гідроелектростанції зазвичай будують на річках, споруджуючи греблі та водосховища. Гідроенергетика – це одержання електроенергії за рахунок використання поновлюваних річкових, припливних, геотермальних водних ресурсів. Це використання поновлюваних водних ресурсів передбачає управління паводками, зміцнення русла річок, перекидання водних ресурсів у райони, що страждають від посухи, збереження підземних струмових вод.
Однак і тут джерело енергії досить обмежене. Це з тим, великі річки, зазвичай сильно віддалені від промислових центів чи його потужності майже повністю використані. Таким чином, гідроенергетика, що зараз забезпечує близько 10% виробництва енергії у світі, не зможе суттєво збільшити цю цифру.

Проблеми та перспективи АЕС

У Росії її частка атомної енергії сягає 12%. Наявні в Росії запаси видобутого урану мають електропотенціал в 15 трлн. кВт.год, це стільки, скільки зможуть виробити всі наші електростанції за 35 років. На сьогодні лише атомна енергетика
здатна різко та за короткий термін послабити явище парникового ефекту. Актуальною проблемою є безпека АЕС. 2000 став початком переходу принципово нові підходи до нормування та забезпечення радіаційної безпеки АЕС.
За 40 років розвитку атомної енергетики у світі збудовано близько 400 енергоблоків у 26 країнах світу. Основними перевагами атомної енергетики є висока кінцева рентабельність та відсутність викидів в атмосферу продуктів згоряння, основними недоліками є потенційна небезпека радіоактивного зараження навколишнього середовища продуктами розподілу ядерного палива при аварії та проблема переробки використаного ядерного палива.

Нетрадиційна (альтернативна енергетика)

1. Сонячна енергетика. Це використання сонячного випромінювання для отримання енергії у будь-якому вигляді. Сонячна енергетика використовує відновлюване джерело енергії та в перспективі може стати екологічно чистою.

Переваги сонячної енергії:

– загальнодоступність та невичерпність джерела;
– Теоретично, повна безпека для довкілля.

Недоліки сонячної енергії:

- Потік сонячної енергії на поверхні Землі сильно залежить від широти та клімату;
- Сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює в ранкових та вечірніх сутінках;
Фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад свинець, кадмій, галій, миш'як і т. д., а їх виробництво споживає масу інших небезпечних речовин.

2. Вітроенергетика. Це галузь енергетики, що спеціалізується на використанні енергії вітру – кінетичної енергії повітряних мас в атмосфері. Оскільки енергія вітру є наслідком діяльності сонця, її відносять до відновлюваних видів енергії.

Перспективи вітроенергетики.

Вітроенергетика є галуззю, що бурхливо розвивається, так наприкінці 2007 року загальна встановлена ​​потужність всіх вітрогенераторів склала 94,1 гігавата, збільшившись уп'ятеро з 2000 рік. Вітряні електростанції всього світу у 2007 році виробили близько 200 млрд кВт·год, що становить приблизно 1,3% світового споживання електроенергії. Прибережна ферма вітроенергетичних установок Міддельгрюнден, поблизу Копенгагена, Данія. На момент побудови вона була найбільшою у світі.

Можливості реалізації вітроенергетики у Росії.У Росії її можливості вітроенергетики досі залишаються майже реалізованими. Консервативне ставлення до перспективного розвитку паливно-енергетичного комплексу практично гальмує ефективне використання вітроенергетики, особливо у Північних районах Росії, соціальній та степовій зоні Південного Федерального Округу, і зокрема у Волгоградської області.

3. Термоядерна енергетика.Сонце – природний термоядерний реактор. Ще цікавішою, хоч і щодо віддаленої перспективою виглядає використання енергії ядерного синтезу. Термоядерні реактори, за розрахунками, споживатимуть менше палива на одиницю енергії, і як саме паливо (дейтерій, літій, гелій-3), так і продукти їх синтезу нерадіоактивні і, отже, екологічно безпечні.

Перспективи термоядерної енергетикиЦя галузь енергетики має величезний потенціал, в даний час у рамках проекту "ITER", в якому беруть участь Європа, Китай, Росія, США, Південна Корея та Японія у Франції йде будівництво найбільшого термоядерного реактора, метою якого є вивести УТС (керований термоядерний синтез) новий рівень. Будівництво планується завершити у 2010 році.

4. Біопаливо, біогаз.Біопаливо - це паливо з біологічної сировини, що отримується, як правило, в результаті переробки стебел цукрової тростини або насіння ріпаку, кукурудзи, сої. Розрізняється рідке біопаливо (для двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, етанол, метанол, біодизель) та газоподібне (біогаз, водень).

Види біопалива:

- Біометанол
- Біоетанол
- Біобутанол
- Диметиловий ефір
- Біодизель
- Біогаз
– Водень

На даний момент найрозвиненіші – біодизель та водень.

5. Геотермальна енергія.Під вулканічними островами Японії приховані величезні кількості геотермальної енергії, цією енергією можна скористатися, витягаючи гарячу воду та пару. Перевага: виділяє приблизно в 20 разів менше вуглекислого газу при виробництві електрики, що знижує її вплив на глобальне довкілля.

6. Енергія хвиль, припливів та відливів.У Японії найважливіше джерело енергії хвильові турбіни, які перетворюють вертикальний рух океанських хвиль у тиск повітря, що обертає турбіни електрогенераторів. На узбережжі Японії встановлено велику кількість буїв, що використовують енергію припливів та відливів. Так використовують енергію океану задля забезпечення безпеки океанського транспорту.

Величезний потенціал енергії Сонця міг би теоретично забезпечити усі світові потреби енергетики. Але ККД перетворення тепла на електроенергію всього 10%. Це обмежує можливості Сонячної енергетики. Принципові проблеми виникають і при аналізі можливостей створення генераторів великої потужності, що використовують енергію вітру, припливи та відливи, геотермальну енергію, біогаз, рослинне паливо тощо. Усе це призводить до висновку про обмеженість можливостей розглянутих про «відтворюваних» і щодо екологічно чистих ресурсів енергетики, по крайнього заходу, у відносно близькому майбутньому. Хоча ефект від їх використання при вирішенні окремих приватних проблем енергозабезпечення може бути вже зараз дуже вражаючим.

Звичайно, існує оптимізм щодо можливостей термоядерної енергії та інших ефективних способів отримання енергії, що інтенсивно досліджуються наукою, але за сучасних масштабів енерговиробництва. При практичному освоєнні цих можливих джерел знадобиться кілька десятків років через високу капіталомісткість та відповідну інерційність у реалізації проектів.

Дослідницькі роботи учнів:

1. Спецрепортаж "Зелена енергія"для майбутнього: «Японія є світовим лідером з виробництва сонячної електроенергії. 90% сонячної енергії, що виробляється в Японії, виробляється сонячними панелями у звичайних будинках. Японський уряд поставив за мету у 2010 році отримати приблизно 4,8 млн. кВт енергії від сонячних батарей. Виробництво електроенергії із біомаси в Японії. Із кухонних відходів виділяють газ метан. На цьому газі працює двигун, який генерує електрику, також створюються сприятливі умови захисту навколишнього середовища.

Вступ

Електроенергетика - це комплексна галузь господарства, яка включає до свого складу галузь з виробництва електроенергії та передачу її до споживача. Електроенергетика є найважливішою базовою галуззю промисловості Росії. Від її розвитку залежить все народне господарство країни, а як і рівень розвитку науково-технічного прогресу країни.

Специфічною особливістю електроенергетики і те, що її продукція неспроможна накопичуватися для подальшого використання, тому споживання відповідає виробництву електроенергії за розміром (з урахуванням втрат) й у часі.

Уявити життя без електричної енергії вже неможливо. Електроенергетика вторглася у всі сфери діяльності людини: промисловість та сільське господарство, науку та космос, наш побут. Її специфічна властивість - можливість перетворюватися практично на всі інші види енергії (паливну, механічну, звукову, світлову і т.п.)

У промисловості електроенергія застосовується як приведення у дію різних механізмів, і у технологічних процесах. Робота сучасних засобів зв'язку ґрунтується на застосуванні електроенергії.

Електроенергія у побуті є основною частиною забезпечення комфортного життя людей.

Велику роль електроенергія грає у транспортній промисловості. Електротранспорт не забруднює довкілля.


1. Значення електроенергетики економіки Російської Федерації

Стабільний розвиток економіки неможливий без енергетики, що постійно розвивається. Електроенергетика є основою функціонування економіки та життєзабезпечення. Надійне та ефективне функціонування електроенергетики, безперебійне постачання споживачів – основа поступального розвитку економіки країни та невід'ємний фактор забезпечення цивілізованих умов життя всіх її громадян. Електроенергетика є елементом ПЕК. ПЕК Росії є потужною економіко-виробничою системою. Він визначальним чином впливає стан і перспективи розвитку національної економіки, забезпечуючи 1/5 виробництва валового внутрішнього продукту, 1/3 обсягу промислового виробництва та доходів консолідованого бюджету Росії, приблизно половину доходів федерального бюджету, експорту та валютних надходжень.

При розвитку енергетики велике значення надається питанням правильного розміщення електроенергетичного господарства. p align="justify"> Найважливішою умовою раціонального розміщення електричних станцій є всебічний облік потреби в електроенергії всіх галузей народного господарства країни та потреб населення, а також кожного економічного району на перспективу.

Одним із принципів розміщення електроенергетики на сучасному етапі розвитку ринкового господарства є будівництво переважно невеликих за потужністю теплових електростанцій, запровадження нових видів палива, розвиток мережі далеких високовольтних електропередач.

Істотна особливість розвитку та розміщення електроенергетики – широке будівництво теплоелектроцентралів (ТЕЦ) для теплофікації різних галузей промисловості та комунального господарства. ТЕЦ розміщують у пунктах споживання пари або гарячої води, оскільки передача тепла трубопроводами економічно доцільна лише на невеликій відстані.

Важливим напрямом у розвитку електроенергетики є будівництво гідроелектростанцій. Особливість сучасного розвитку електроенергетики – спорудження електроенергетичних систем, їхнє об'єднання та створення Єдиної енергетичної системи (ЄЕС) країни.

2. Характеристика найбільших теплових та атомних електростанцій

Теплові електростанції (ТЕС).У Росії близько 700 великих та середніх ТЕС. Вони виробляють до 70% електроенергії. ТЕС використовують органічне паливо – вугілля, нафту, газ, мазут, сланці, торф. Теплові електростанції орієнтовані споживача і водночас перебувають біля джерел паливних ресурсів. Споживчу орієнтацію мають електростанції, що використовують висококалорійне паливо, яке економічно вигідно транспортувати. Електростанції, що працюють на мазуті, розташовуються переважно у центрах нафтопереробної промисловості. Великими тепловими електростанціями є Березовська ГРЕС-1 та ГРЕС-2, що працюють на вугіллі Кансько-Ачинського басейну, Сургутська ГРЕС-1 та ДРЕС-2, Уренгойська ДРЕС – на газі.

Переваги теплових електростанцій: відносно вільне розміщення, пов'язане з поширенням паливних ресурсів у Росії; здатність виробляти електроенергію без сезонних коливань (на відміну ГЕС). До недоліків належать: використання невідновних паливних ресурсів; низький ККД; вкрай несприятливий вплив на довкілля (теплові електростанції всього світу викидають в атмосферу щорічно 200–250 млн. т золи та близько 60 млн. т сірчистого ангідриду; крім того, вони поглинають величезну кількість кисню).

Атомні електростанції (АЕС).АЕС використовують транспортабельне паливо. АЕС орієнтуються на споживачів, розташованих у районах із напруженим паливно-енергетичним балансом або у місцях, де виявлені ресурси мінерального палива обмежені. Крім цього, атомна електроенергетика відноситься до галузей винятково високої наукомісткості.

Частка АЕС у сумарному виробленні електроенергії у Росії становить поки що 12%, США – 20%, Великобританії – 18.9%, Німеччини – 34%, Бельгії – 65%, Франції – понад 76%.

Зараз у Росії діють дев'ять АЕС загальною потужністю 20.2 млн кВт: у Північно-Західному районі – Ленінградська АЕС, у ЦЧР – Курська та Нововоронезька АЕС, у ЦЕР – Смоленська, Калінінська АЕС, Поволжя – Балаківська АЕС, Північному – Кольська АЕС, Уралі – Білояр АЕС, Далекому Сході – Білібінська АЕС.

Переваги АЕС: їх можна будувати у будь-якому районі; коефіцієнт використання встановленої потужності дорівнює 80%; за нормальних умов функціонування вони менше завдають шкоди навколишньому середовищу, ніж інші види електростанцій; не поглинають кисень. Недоліки АЕС: труднощі у похованні радіоактивних відходів (для їх вивезення зі станції споруджуються контейнери з потужним захистом та системою охолодження; поховання виробляється у землі великих глибинах в геологічно стабільних пластах); катастрофічні наслідки аварій на наших АЕС внаслідок недосконалої системи захисту; теплове забруднення використовуваних АЕС водойм. З економічного погляду ядерна енергетика специфічна. Їй властиві принаймні дві кардинальні особливості. Перша особливість пов'язана з великою роллю капіталовкладень, які роблять основний внесок у вартість електроенергії. З чого випливає необхідність особливо ретельно та обґрунтовано враховувати роль капіталовкладень. Друга визначається специфікою використання ядерного палива, яка суттєво відрізняється від тієї, що притаманна звичайному хімічному паливу. На жаль, досі не склалася єдина думка про те, як слід враховувати ці особливості в економічних розрахунках. На прикладі російської ядерної енергетики можна проаналізувати вищезгадані особливості з погляду сучасних особливостей виробництва електроенергії.

Незважаючи на те, що економічні проблеми ядерної енергетики були докладно викладені ще в монографії, проте оптимізм, що існував до середини 80-х років, в прогнозах її розвитку визначався в основному уявленнями про помірну капіталомісткість АЕС, найчастіше продиктованими міркуваннями політичного плану.

Відомо, що питомі капіталовкладення в АЕС значно вищі, ніж у звичайні електростанції, особливо це стосується АЕС із швидкими реакторами. Це пов'язано насамперед із складністю технологічної схеми АЕС: використовуються 2-х і навіть 3-х контурні системи відведення тепла з реактора.

Створюється спеціальна система гарантованого аварійного розхолодження.

Висуваються високі вимоги до конструкторських матеріалів (ядерна чистота).

Виготовлення обладнання та його монтаж ведуться в особливо строгих, ретельно контрольованих умовах (реакторна технологія).

До того ж, термічний к.п.д. на використовуваних нині у Росії АЕС із тепловими реакторами помітно нижче, ніж звичайних теплових станціях.

Іншим важливим питанням є те, що у твелах усередині реактора постійно міститься значна кількість ядерного палива, необхідного для створення критичної маси. У деяких публікаціях, наприклад, за даними Батова, Корякіна Ю.І., 1969 р., пропонується включати в капіталовкладення вартість першого завантаження ядерного палива. Якщо дотримуватися цієї логіки, то капвкладення слід включати не тільки паливо, що знаходиться в самому реакторі, але і зайняте в зовнішньому паливному циклі. Для реакторів, які використовують замкнутий цикл з регенерацією палива, таких як швидкі реактори, загальна кількість «замороженого» таким чином палива може в 2–3 рази, а то й більше перевищувати критичну масу. Все це значно збільшить і так значну складову капвкладень і відповідно погіршить розрахункові економічні показники АЕС.

Такий підхід не можна вважати правильним. Адже у будь-якому виробництві одні елементи устаткування перебувають у постійної експлуатації, інші матеріальні засоби служби регулярно замінюються новими. Однак, якщо цей термін не дуже великий, їх вартість не зараховують до капукладень. Ці витрати враховуються як звичайні, поточні. Що стосується твэлами на користь цього свідчить період їх використання, який перевищує кількох місяців.

Важливим є також питання ціни ядерного палива. Якщо йдеться лише про урані, його вартість визначається витратами на видобуток, вилучення з руди, ізотопне збагачення (якщо таке необхідно).

Якщо паливом є плутоній, який використовується для швидких реакторів, то в загальному випадку слід розрізняти два режими: замкнутий, коли плутонію достатньо для забезпечення потреб енергетики, що розвивається, і конверсійний, коли його не вистачає і поряд з ним використовується 235 U. Для випадку конверсійного циклу ціна плутонію повинна визначатися зі порівняння з відомою ціною 235 U. У будь-якому швидкому реакторі можна використовувати плутонієве, так і уранове паливо. Тому при економічному зіставленні впливу ефекту виду палива на капітальну складову вартості електроенергії можна виключити. Достатньо прирівняти між собою лише безпосередні витрати на паливо (паливні складові) у тому та іншому випадку. За оцінками фахівців, ціна плутонію перевищує ціну 235 U приблизно на 30%. Для плутонію ця обставина важлива, оскільки плутоній, що напрацьовується, як побічний продукт приносить великий дохід.

Як відомо, на даний період часу, перед галуззю стоїть низка проблем. Найважливішою є екологічна проблема. У Росії її викид шкідливих речовин у довкілля на одиницю продукції перевищує аналогічний показник у країнах у 6-10 раз. Так, У 2000 р. обсяги викидів шкідливих речовин в атмосферу становили 3,9 млн. тонн (98% до рівня 1999 р.), у тому числі викиди від ТЕС – 3,5 млн. тонн (90%). На діоксид сірки припадає до 40% загального обсягу викидів, твердих речовин – 30%, оксидів азоту – 24%. Таким чином ТЕС є головною причиною формування кислотних опадів.

Найбільшими забруднювачами атмосфери є Рефтинська ДРЕС (м. Азбест, Свердловська обл.) -360 тис. тонн, Новочеркаська (м. Новочеркаськ, Ростовська обл.) - 122 тис. тонн, Троїцька (м. Троїцьк-5, Челябінська обл.) - 103 тис. тонн, Приморська (м. Лучегорськ, Приморський край) – 77 тис. тонн, Верхньоагільська ДРЕС (Свердловська обл.) – 72 тис. тонн

Енергетика є і найбільшим споживачем прісної та морської води, що витрачається на охолодження агрегатів і використовується як носій тепла. Перед галузі припадає 77% загального обсягу свіжої води, використаної промисловістю Росії. Екстенсивне розвиток виробництва, прискорене нарощування величезних потужностей призвело до того що, що у екологічний чинник не приділялося достатньо уваги. Після катастрофи на Чорнобильській АЕС під впливом громадськості в Росії суттєво пригальмувалися темпи розвитку атомної енергетики. Звісно, ​​це не дивно. Адже аварія на цій станції (Україна, на північ від Києва) 26 квітня 1986 року за довготривалими наслідками стала наймасштабнішою катастрофою, яка сталася за весь історичний період існування людства. Вперше сотні тисяч людей зіткнулися з реальною небезпекою “мирного атома”, неминучістю виникнення надзвичайної ситуації в умовах НТР, з неготовністю суспільства та держави до їх запобігання та мінімізації їх наслідків.

Безпосередньо після аварії загальна площа забруднення становила 200 тисяч км2. Площа забруднення, де стійко зберігається підвищений рівень забруднення-10 тисяч км 2 . Тут розташовано близько 640 населених пунктів із населенням понад 230 тисяч осіб. Радіоактивне забруднення навколишнього середовища в межах України, Білорусії, деяких областях Росії залишається вкрай гострою проблемою. Тому програма прискореного досягнення сумарної потужності АЕС в 100 млн. кВт (США вже досягли цього показника), що існувала раніше, була фактично законсервована. Величезні прямі збитки спричинило закриття всіх АЕС, що будувалися в Росії, станції, визнані закордонними експертами як цілком надійні, були заморожені навіть у стадії монтажу обладнання. Однак останнім часом становище змінюється: у червні 93-го року було запущено четвертий енергоблок Балаківської АЕС, у найближчі кілька років планується пуск ще кількох атомних станцій та додаткових енергоблоків принципово нової конструкції.

Таким чином, однією з важливих проблем енергетики є екологічна, безпосередньо пов'язана з використанням обладнання на електростанціях. Так, неправильне, недбале поводження з технікою може призвести до непередбачених наслідків. На мою думку, держава має насамперед приділяти увагу саме цій проблемі, забезпечувати досконалу систему захисту всього населення від радіоактивних викидів.

Іншою невирішеною проблемою у сфері електроенергетики є проблема використання застарілого обладнання. Близько однієї п'ятої виробничих фондів в електроенергетиці близькі або перевищили проектні терміни експлуатації та потребують реконструкції чи заміни. Оновлення обладнання, як відомо, ведеться неприпустимо низькими темпами та у явно недостатньому обсязі.

Наступною невирішеною проблемою електроенергетики на даний момент стала проблема фінансування та розвал господарських зв'язків.

Що ж до перспективи розвитку електроенергетики Росії, то можна зробити висновок про те, що без невирішених проблем процвітання цієї галузі просто неможливе! На мій погляд, уряд повинен насамперед приділяти увагу саме енергетиці Росії, яка потребує виконання певних завдань.

1. Зниження енергоємності виробництва.

2. Збереження єдиної енергосистеми Росії.

3. Підвищення коефіцієнта використовуваної потужності е/с.

4. Повний перехід до ринкових відносин, звільнення цін на енергоносії, повний перехід на світові ціни, можлива відмова від клірингу. 5. Найшвидше оновлення парку е/с.

6. Приведення екологічних параметрів е/с до світових стандартів. На даний час для вирішення всіх цих заходів прийнята урядова програма "Паливо та енергія", що є збіркою конкретних рекомендацій щодо ефективного управління галуззю та її переходу від планово-адміністративної до ринкової системи інвестування.

Системними прогнозами розвитку всього електроенергетичного комплексу займаються нечисленні групи експертів, які розробляють звані «моделі» всього ПЕК.

Так, структура виробництва електроенергії за сценарієм «Стратегія інерції» представлена ​​на даному графіку.

Графік №1.

При цьому експерти вважають, що інвестиції, необхідні для розвитку електрогенерації та електромережевого господарства до 2020 р. (з урахуванням компенсації потужностей, що вибувають), становлять ще 457 млрд дол. у цінах 2005 р. (420 млрд дол., за оцінками Мінпроменерго). Таким чином, сумарно необхідні капітальні вкладення у вітчизняний ПЕК у 2006-2020 роках. можуть перевищити 1 трлн дол. (I,12) При цьому здатність ПЕК мобілізувати подібні кошти далеко не очевидна, особливо якщо мати на увазі можливе зниження цін на нафту та газ на світових ринках та ймовірність приходу приватних інвесторів до електроенергетики. У разі невдачі в електроенергетиці «енергетичний голод» загострюватиметься, а темпи економічного зростання сповільняться. Але навіть успішна мобілізація таких величезних коштів частково за рахунок відволікання їх із менш капіталомістких секторів економіки призведе до зниження темпів економічного зростання та посилення навантаження інвестиційного комплексу економіки, що відповість (і вже відповідає) подорожчанням будівництва одиничної потужності.

Тому про процвітанні енергетики в Росії можна судити виходячи з основних положень про те, якими будуть інвестори і скільки коштів буде витрачено на розвиток цієї галузі.